Question

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，選用二氧化碳作酸化劑的原因是          。
(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
理由是                                                    。

Answer 1

(1)Al₂O₃＋2OH^－=2AlO₂^-＋H₂O   SiO₂＋2OH^－=SiO₃^2-＋H₂O
(2)Fe₂O₃、Na₂Al₂Si₂O₈煉鐵的原料(或生產硅酸鹽產品的原料) 引流
(3)經過足量氫氧化鈉溶液的溶解，大部分鋁元素均以NaAlO₂的形式存在于濾液中，通入過量二氧化碳可以將NaAlO₂完全轉化為Al(OH)₃
(4)B 鋁與濃硫酸在常溫下發生鈍化，加熱溶解會產生有毒氣體SO₂，原料利用率低；稀硝酸能溶解鋁但會產生NO氣體，污染空氣，硝酸利用率低；而鋁與稀硫酸反應速率較快，產生的H₂對空氣無污染。

(1)Al₂O₃屬于兩性氧化物，SiO₂屬于酸性氧化物，都能與強堿反應。
(2)利用題目給出的信息——“硅鋁酸鹽沉淀”，可以知道濾渣A的主要成分是Fe₂O₃、Na₂Al₂Si₂O₈。對于濾渣A的用途一般很容易想到其可以作為煉鐵的原料。
(3)因為Al(OH)₃是兩性氫氧化物，若用強酸酸化濾液時，無法保證將全部鋁元素轉化為Al(OH)₃過濾出來。
(4)分析問題時，一般要同時考慮生產效益(原料利用率)和環保問題。