Question

【題目】用鋁土礦（主要含SiO2、Al2O3和少量Fe2O3等）制取鋁硅合金材料有干法、濕法等方法，其中干法制備的工藝流程如圖所示。

（已知：I．SiO2不溶于水、不與硫酸反應。Ⅱ．轉化率是反應物轉化為生成物的百分率。）

（1）鋁硅合金的硬度比純鋁的硬度_______。

（2）步驟①中焙燒除鐵的反應為：4（NH4）2SO4+Fe2O32NH4Fe（SO4）2+3H2O+6NH3↑（Al2O3部分發生類似反應，SiO2不發生類似反應）。已知Fe2O3、Al2O3轉化為硫酸鹽的轉化率與溫度的關系如圖所示，則焙燒除鐵最適宜的溫度為_______℃。

（3）步驟②中包括加水溶解、_______、洗滌等操作。

（4）步驟③中利用焦炭還原SiO2、Al2O3會產生中間體SiC、Al4C3．寫出高溫下Al4C3與Al2O3反應生成A1和CO的化學方程式：_______。

（5）若用濕法處理鋁土礦，加過量的硫酸浸取，所得溶液中的陽離子有_______。

Answer 1

【答案】大 300 過濾 Al4C3+Al2O36Al+3CO Al3+、Fe3+、H+

【解析】

（1）合金的硬度一般大于其組成金屬的硬度，所以鋁合金的硬度比純鋁的硬度大；

（2）根據硫酸鹽的轉化率與溫度的關系圖提供信息可知，300℃時，焙燒除鐵轉化率最高，所以焙燒除鐵最適宜的溫度為300℃；

（3）步驟②分離難溶性固體與可溶性固體，包括加水溶解、過濾、洗滌等操作；

（4）高溫下Al4C3與Al2O3反應生成A1和CO，反應的化學方程式為：Al4C3+Al2O36Al+3CO；

（5）氧化鋁與硫酸反應生成硫酸鋁和水；氧化鐵與硫酸反應生成硫酸鐵和水，所以用濕法處理鋁土礦，加過量的硫酸浸取，所得溶液中的陽離子有Al3+、Fe3+、H+。