Question

【題目】鋁土礦是工業生產金屬鋁的原料，鋁土礦的主要成分為氧化鋁和水，另外還含有雜質Fe2O3、SiO2等，下圖是工業冶煉鋁的流程：

回答下列問題：

（1）如流程圖所示，第一步為溶解過程，即在鋁土礦中加入硫酸，發生反應的離子方程式為____。該過程一般選用硫酸，而不選用鹽酸，原因是____。

（2）濾渣I的成分是____（寫化學式，下同），濾渣II的成分是____。

（3）實際工業操作中，流程圖中的試劑a和試劑b必須過量，試劑a為____，試劑b為____，流程圖中，“濾液II”的溶質為____。

（4）一次生產中，鋁土礦中氧化鋁的含量為48.6%，三次過濾操作中鋁的損失率均為6.8%，電解過程中的轉化率為92%，其他操作過程沒有鋁的損失，那么2.00 t 鋁土礦可冶煉出金屬鋁__t。

Answer 1

【答案】 Al2O3+6H+ ===2Al3++3H2O、Fe2O3+6H+ ===2Fe3++3H2O 鹽酸中的溶質HCl易揮發 SiO2 Fe(OH)3 NaOH溶液 CO2 NaHCO3、Na2SO4 0.44

【解析】本題主要考查對于工業冶煉鋁的流程的評價。

（1）在鋁土礦中加入硫酸，發生反應的離子方程式為Al2O3+6H+ ===2Al3++3H2O、Fe2O3+6H+ ===2Fe3++3H2O。該過程一般選用硫酸，而不選用鹽酸，原因是鹽酸中的溶質HCl易揮發。

（2）濾渣I的成分是不溶于硫酸的SiO2，濾渣II的成分是氧化鐵形成的Fe(OH)3。

（3）試劑a用來升高溶液的pH，生成Fe(OH)3和NaAlO2，試劑a可以為NaOH溶液，試劑b用來酸化溶液生成Al(OH)3，且不能溶液氫氧化鋁，所以試劑b適宜為CO2，同時流程圖中，“濾液II”的溶質為生成Fe(OH)3和Al(OH)3時產生的NaHCO3、Na2SO4。

（4）2.00 t 鋁土礦可冶煉出金屬鋁2.00 t×48.6%××(1-6.8%)×92%=0.44t。