Question

(15分) 鋁土礦（主要成分為Al₂O₃，還含有SiO₂、Fe₂O₃）是工業上制備氧化鋁的主要原料。工業上提取氧化鋁的工藝流程如下：

① 沉淀 A、B的成分分別是         、         ；步驟②中的試劑a是       ；

② 試寫出步驟③中發生反應的離子方式   __________                        、

          __________             __________                   ；

③試寫出步驟③中濾液分解反應的方程式____________________________________.

④簡述氯化鋁溶液經過結晶得到氯化鋁晶體的實驗條件是                      。

 

Answer 1

【答案】

 (1)  ① SiO₂     Fe(OH)₃     NaOH溶液（各2分）

②  CO₂ + OH^- =HCO₃^-         CO₂ + AlO₂^-  + 2H₂O = Al(OH)₃ ↓+ HCO₃^- （各2分）

 ③ 2NaHCO₃   Na₂CO₃  + CO₂↑ + H₂O  （各2分）

④將溶液在較低溫度下加熱蒸發析出晶體，同時通入氯化氫氣體防止水解。（3分）

【解析】（1）二氧化硅和鹽酸不反應，所以A是二氧化硅。濾液甲中含有鋁離子和鐵離子，加入過量的氫氧化鈉，則生成氫氧化鐵沉淀，即B是氫氧化鐵。濾液乙中含有偏鋁酸鈉，通入CO₂生成氫氧化鋁沉淀。

（2）濾液乙中還含有過量的氫氧化鈉，所以方程式為CO₂ + OH^- =HCO₃^-   、CO₂ + AlO₂^-  + 2H₂O = Al(OH)₃ ↓+ HCO₃^- 。

（3）碳酸氫鈉不穩定，受熱易分解，方程式為2NaHCO₃   Na₂CO₃  + CO₂↑ + H₂O。

（4）由于氯化鋁易水解，所以在蒸發濃縮時必須防止水解，因此方法是將溶液在較低溫度下加熱蒸發析出晶體，同時通入氯化氫氣體防止水解。