Question

(11分) 鋁是一種重要的金屬，在生產、生活中具有許多重要的用途，下圖是從鋁土礦中制備鋁的工藝流程：

已知：(1)鋁土礦的主要成分是Al₂O₃，此外還含有少量SiO₂、Fe₂O₃等雜質；

(2)溶液中的硅酸鈉與偏鋁酸鈉反應，能生成硅鋁酸鹽沉淀，化學反應方程式為：

2Na₂SiO₃＋2NaAlO₂＋2H₂O===Na₂Al₂Si₂O₈↓＋4NaOH

回答下列問題：

(1)寫出向鋁土礦中加入足量氫氧化鈉溶液后，該步操作中發生反應的離子方程式：_____________________

(2)濾渣A的主要成分為____________；濾渣A的用途是____________(只寫一種)；實驗室過濾時使用玻璃棒，其作用是__________．

(3)在工藝流程第三步中，選用過量二氧化碳作酸化劑的原因是(只用離子方程式表示)

_________________________________________________________________

(4)若將鋁溶解，下列試劑中最好選用____________(填編號)．

A．濃硫酸　B．稀硫酸　C．稀硝酸

 

Answer 1

【答案】

(1)Al₂O₃＋2OH^－===2AlO＋H₂O、SiO₂＋2OH^－===SiO＋H₂O

(2)Fe₂O₃、Na₂Al₂Si₂O₈　  煉鐵的原料(或生產硅酸鹽產品的原料)　 引流

(3) AlO＋2H₂O＋CO₂=== Al(OH)₃↓＋HCO₃^－       (4)B

【解析】

試題分析：（1）鋁土礦的主要成分是Al₂O₃，雜質為SiO₂、Fe₂O₃，Al₂O₃和SiO₂都能與NaOH反應，生成鹽和水，離子方程式為：Al₂O₃＋2OH^－==2AlO＋H₂O、SiO₂＋2OH^－===SiO＋H₂O。

（2）剩下Fe₂O₃沒有反應，過濾后成為濾渣，濾渣的一個用途就是做煉鐵的原料。過濾實驗中玻璃棒的作用是引流。

（3）NaAlO₂酸化之后是“過濾”，即酸化須得沉淀Al(OH)₃。Al(OH)₃溶于強酸而不溶于弱酸，此題要制備鋁，就要提高鋁的轉化率。所以須用弱酸。過量的二氧化碳反應生成酸式鹽，離子方程式為：AlO＋2H₂O＋CO₂=== Al(OH)₃↓＋HCO₃^－。

（4）鋁在濃硫酸中鈍化，與稀硝酸反應會產生污染環境的NO，不利于環保，所以最好的試劑是稀硫酸。

考點：鋁的冶煉

點評：本題主要考查學生的分析問題能力，難度適中。