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，如圖是從鋁土礦中制備鋁的工藝流程：
已知：鋁土礦的主要成分是Al₂O₃，此外還含有少量Fe₂O₃等雜質．

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，該步操作中鋁土礦主要成分發生反應的離子方程式

 

，濾渣A的主要成分為

 

．
（2）在工藝流程第三步中，選用二氧化碳作酸化劑而不使用鹽酸的原因是

 

，通入過量的二氧化碳時，生成沉淀的離子方程式為

 

．
（3）電解氧化鋁，每生成1molAl時，生成

 

 g氧氣．

Answer 1

分析：（1）分析流程結合氧化鋁的性質可知，鋁土礦中的氧化鋁和氫氧化鈉反應生成偏鋁酸鈉，氧化鐵不和氫氧化鈉溶液反應過濾得到濾渣為氧化鐵；
（2）氫氧化鋁溶解于強酸不溶于弱酸，通入過量二氧化碳會最大程度得到氫氧化鋁沉淀；過量二氧化碳通入反應生成碳酸氫根離子；
3依據電解氧化鋁的化學方程式計算得到；（

解答：解：（1）鋁土礦中的氧化鋁和氫氧化鈉反應生成偏鋁酸鈉，氧化鐵不和氫氧化鈉溶液反應過濾得到濾渣為氧化鐵，反應的離子方程式為：2OH^-+Al₂O₃═2AlO₂^-+H₂O；
故答案為：2OH^-+Al₂O₃═2AlO₂^-+H₂O；Fe₂O₃ ；
（2）氫氧化鋁溶解于強酸不溶于弱酸，通入過量二氧化碳會最大程度得到氫氧化鋁沉淀；過量二氧化碳通入反應生成碳酸氫根離子，反應的離子方程式為：AlO₂^-+2H₂O+CO₂═HCO₃^-+Al（OH）₃↓；
故答案為：Al（OH）₃溶于強酸而不溶于弱酸，提高Al₂O₃的提取率；AlO₂^-+2H₂O+CO₂═HCO₃^-+Al（OH）₃↓；
（3）電解氧化鋁的反應為2Al₂O₃

通電  .

4Al+3O₂↑，每生成1molAL，反應生成氧氣物質的量

3

4

mol，質量=

3

4

mol×32g/mol=24g；
故答案為：24；

點評：本題考查了鋁土礦工業提純氧化鋁的流程分析和反應判斷，掌握氧化鋁、氫氧化鋁性質是解題關鍵，題目難度中等．