Question

【題目】工業(yè)上用鋁土礦（主要成分為Al2O3，還有少量的Fe2O3，SiO2等雜質(zhì)）提取氧化鋁作冶煉鋁的原料，提取的操作過程如下：

（1）Ⅰ和Ⅱ步驟中分離溶液和沉淀的操作是：_____________。

（2）沉淀M中除含有泥沙外，一定還含有_________（填化學(xué)式），生成固體N反應(yīng)的化學(xué)方程式為_________。

（3）濾液X中，含鋁元素的溶質(zhì)的化學(xué)式為___________，它屬于__________（填“酸”、“堿”或“鹽”）類物質(zhì)。

（4）實驗室里常往AlCl3溶液中加入___________（填“氨水”或“NaOH溶液”）來制取Al(OH)3，該反應(yīng)的離子方程式為__________________________。

（5）濾液Y中除了含有Na2CO3或NaHCO3外，一定還含有__________________。

Answer 1

【答案】過濾 Fe2O3 2Al(OH)3Al2O3+3H2O NaAlO2 鹽 氨水 Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH4+ 硅酸鈉（或Na2SiO3）

【解析】

鋁土礦主要成分為Al2O3，還有少量的Fe2O3，SiO2等雜質(zhì)，加入NaOH，Al2O3和SiO2會與之反應(yīng)，得到NaAlO2、NaSiO3，向其中通入CO2氣體，控制條件，得到Al(OH)3，灼燒得到Al2O3。

Al2O3

（1）Ⅰ和Ⅱ步驟中分離溶液和難溶性的固體沉淀的操作是過濾；

（2）在鋁土礦中含有Al2O3、Fe2O3，SiO2等雜質(zhì)，當(dāng)向其中加入NaOH溶液時，兩性氧化物Al2O3、酸性氧化物SiO2與NaOH發(fā)生反應(yīng)，變?yōu)榭扇苄缘奈镔|(zhì)，而堿性氧化物Fe2O3不能發(fā)生反應(yīng)，所以沉淀M中除含有泥沙外，一定還含有Fe2O3；在濾液X中含有NaOH及NaAlO2、NaSiO3，向其中通入CO2氣體，并控制反應(yīng)條件，會發(fā)生反應(yīng)：NaAlO2+CO2+2H2O=NaHCO3+Al(OH)3↓，將Al(OH)3沉淀洗滌，灼燒，發(fā)生分解反應(yīng)：2Al(OH)3Al2O3+3H2O，產(chǎn)生的沉淀N是Al2O3；

（3）由于NaOH溶液過量，所以在濾液X中，含鋁元素的溶質(zhì)的化學(xué)式為NaAlO2；它是鹽；

（4）由于Al(OH)3是兩性氫氧化物，它既能與強酸發(fā)生反應(yīng)，也能與強堿發(fā)生反應(yīng)，所以在實驗室里制取氫氧化鋁時通常是往AlCl3溶液中加入弱堿氨水來制取Al(OH)3，該反應(yīng)的離子方程式為Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH4+；

（5）由于在濾液X中含有Na2SiO3，通入CO2氣體時，形成的沉淀只有Al(OH)3，所以濾液Y中除了含有Na2CO3或NaHCO3外，一定還含有硅酸鈉（或Na2SiO3）。