(11分) 铝是一种重要的金属,在生产、生活中具有许多重要的用途,下图是从铝土矿中制备铝的工艺流程:
已知:(1)铝土矿的主要成分是Al2O3,此外还含有少量SiO2、Fe2O3等杂质;
(2)溶液中的硅酸钠与偏铝酸钠反应,能生成硅铝酸盐沉淀,化学反应方程式为:
2Na2SiO3+2NaAlO2+2H2O===Na2Al2Si2O8↓+4NaOH
回答下列问题:
(1)写出向铝土矿中加入足量氢氧化钠溶液后,该步操作中发生反应的离子方程式:_____________________
(2)滤渣A的主要成分为____________;滤渣A的用途是____________(只写一种);实验室过滤时使用玻璃棒,其作用是__________.
(3)在工艺流程第三步中,选用过量二氧化碳作酸化剂的原因是(只用离子方程式表示)
_________________________________________________________________
(4)若将铝溶解,下列试剂中最好选用____________(填编号).
A.浓硫酸 B.稀硫酸 C.稀硝酸
答案:
(1)Al2O3+2OH-===2AlO+H2O、SiO2+2OH-===SiO+H2O
(2)Fe2O3、Na2Al2Si2O8 炼铁的原料(或生产硅酸盐产品的原料) 引流
(3) AlO+2H2O+CO2=== Al(OH)3↓+HCO3- (4)B
【解析】
试题分析:(1)铝土矿的主要成分是Al2O3,杂质为SiO2、Fe2O3,Al2O3和SiO2都能与NaOH反应,生成盐和水,离子方程式为:Al2O3+2OH-==2AlO+H2O、SiO2+2OH-===SiO+H2O。
(2)剩下Fe2O3没有反应,过滤后成为滤渣,滤渣的一个用途就是做炼铁的原料。过滤实验中玻璃棒的作用是引流。
(3)NaAlO2酸化之后是“过滤”,即酸化须得沉淀Al(OH)3。Al(OH)3溶于强酸而不溶于弱酸,此题要制备铝,就要提高铝的转化率。所以须用弱酸。过量的二氧化碳反应生成酸式盐,离子方程式为:AlO+2H2O+CO2=== Al(OH)3↓+HCO3-。
(4)铝在浓硫酸中钝化,与稀硝酸反应会产生污染环境的NO,不利于环保,所以最好的试剂是稀硫酸。
考点:铝的冶炼