Question

【題目】某課外化學興趣小組欲從鋁土礦中提取少量的Al2O3，查閱資料得知，鋁土礦的主要成分是Al2O3，雜質是Fe2O3、SiO2等。從鋁土礦中提取Al2O3的過程如下：

（1）固體B的主要用途為（只寫一種即可）______；

（2）第①步，向鋁土礦中加入足量燒堿溶液，充分反應。發生反應的離子方程式是：______

（3）第③步的實驗操作名稱是______，請簡述洗滌的操作過程______。若往A溶液中通入足量CO2，產生的沉淀為______（填化學式）；

（4）工業上制取AlCl3常用Al2O3與炭、Cl2在高溫條件下反應，已知每消耗0.5mol炭單質，轉移1mol電子，則該反應的化學方程式為______

Answer 1

【答案】煉鐵原料、用作涂料、油漆等 Al2O3+2OH- =2AlO2- +H2O、SiO2+2OH- =SiO32-+ H2O 過濾 向沉淀中加入蒸餾水，淹沒沉淀，靜置，待水流出，重復2~3次 Al (OH)3和H2SiO3 Al2O3+3Cl2+3C2 AlCl3+3CO

【解析】

向鋁土礦中加入足量燒堿溶液后，氧化鋁是兩性氧化物，既溶液強酸又溶于強堿，只Fe2O3溶于強酸，不溶于堿，SiO2只溶于強堿，不溶于酸，則在①得到濾液中含有偏鋁酸根離子、硅酸根離子，加入過量鹽酸生成硅酸和氯化鋁，氯化鋁溶液中滴入氨水生成氫氧化鋁，氫氧化鋁受熱分解，生成氧化鋁，由此分析解答。

(1)向鋁土礦中加入足量燒堿溶液后，則在①得到濾液中含有偏鋁酸根離子、硅酸根離子，濾渣B為氧化鐵，氧化鐵可作為煉鐵的原料，氧化鐵為紅色，可用作涂料、油漆等故答案為：煉鐵原料、用作涂料、油漆等；
(2)根據框圖流程，向鋁土礦中加入足量燒堿溶液后，氧化鋁是兩性氧化物，既溶液強酸又溶于強堿，Fe2O3只溶于強酸，不溶于堿，SiO2只溶于強堿，不溶于酸，則在①得到濾液中含有偏鋁酸根離子、硅酸根離子，濾渣為氧化鐵，所以向鋁土礦中加入足量燒堿溶液后，發生反應的離子方程式是Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O、SiO2+2OH-=SiO32-+H2O，故答案為：Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O、SiO2+2OH-=SiO32-+H2O；

(3)試劑③為氨水，能將鋁離子轉化為氫氧化鋁沉淀，發生反應的離子方程式為：Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH4+，通過過濾將Al(OH)3沉淀分離出來，向沉淀中加入蒸餾水，洗滌沉淀；A溶液含有硅酸根離子和偏鋁酸根離子，若往A溶液中通入足量CO2，會發生反應，其離子方程式為:AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-和SiO32-+2CO2+2H2O=H2SiO3↓+2HCO3-，生成的沉淀為硅酸和氫氧化鋁，故答案為：過濾；向沉淀中加入蒸餾水，淹沒沉淀，靜置，待水流出，重復2~3次；Al(OH)3和H2SiO3；
(4)Cl2有強氧化性，碳具有還原性，每消耗0.5mol碳單質，轉移1mol電子，這說明反應中碳失去2個電子，即氧化產物是CO，所以反應的化學方程式是Al2O3+3Cl2+3C2AlCl3+3CO，故答案為：Al2O3+3Cl2+3C2AlCl3+3CO。