铝土矿(主要成分是Al2O3,含SiO2、Fe2O3等杂质)是提取铝的原料,提取铝的工艺流程如图:

所属学校:学历教育 科目:高中化学 2024-06-25 11:33:32 高中化学

铝土矿(主要成分是Al2O3,含SiO2、Fe2O3等杂质)是提取铝的原料,提取铝的工艺流程如图:

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请回答下列问题:

(1)过滤操作需用到的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒外,还需要__。

(2)流程图中固体B的成分为__,流程图中试剂X为__。

(3)为验证滤液A含Fe3+,可取少量滤液A滴加__溶液,溶液显红色。

(4)通入过量的CO2时发生的化学方程式为__。

(5)现有102 t含氧化铝50%的铝土矿,理论上可炼出__t金属铝。

【答案】

漏斗 SiO2 氢氧化钠 KSCN NaAlO2+CO2+2H2O1Al(OH)3↓+NaHCO3 27

【解析】

铝土矿(主要成分是Al2O3,含SiO2、Fe2O3等杂质)提取铝:铝土矿加过量盐酸溶解后,Fe2O3、Al2O3和HCl反应溶解,而SiO2和HCl不反应,不能溶解,过滤,固体B为SiO2,滤液A中含有铁离子和铝离子、氢离子,加入过量烧碱,氢离子和氢氧化钠反应生成水,铁离子和铝离子都和氢氧化钠反应生成氢氧化物沉淀,氢氧化铁不溶于氢氧化钠溶液中,但氢氧化铝易溶于氢氧化钠溶液中生成偏铝酸根离子,向偏铝酸钠溶液通入过量CO2生成沉淀C,为偏铝酸根离子和二氧化碳发生反应生成氢氧化铝沉淀,灼烧氢氧化铝得到氧化铝,电解熔融的氧化铝可得铝,据此分析解答。

(1)过滤操作需用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、漏斗;

(2)铝土矿加过量盐酸溶解后,Fe2O3、Al2O3和HCl反应溶解,而SiO2和HCl不反应,不能溶解,过滤,固体B为SiO2,滤液A中含有铁离子和铝离子、氢离子,加入过量X后得到偏铝酸钠溶液,故X为氢氧化钠;

(3)滤液A含Fe3+,可取少量滤液A滴加KSCN溶液,溶液显红色;

(4)偏铝酸根离子和二氧化碳能发生反应生成氢氧化铝沉淀,化学方程式为NaAlO2+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+NaHCO3;

(5)现有102t含氧化铝50%的铝土矿,根据铝元素质量守恒,理论上可得铝单质:102t×50%×54/102=27t。

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