工业上用铝土矿提取

一：工业上用铝土矿（主要成分为Al2O3、Fe2O3、SiO2）提取氧化铝做冶炼铝的原料，提取的操作过程如下：（1）

（1）步骤①中Al2O3、SiO2与NaOH反应，而Fe2O3不与NaOH反应，反应方程式为：Al2O3+2NaOH+3H2O═2Na〔Al（OH）4〕、SiO2+2NaOH═Na2SiO3+H2O，故答案为：Al2O3+2NaOH+3H2O═2Na〔Al（OH）4〕、SiO2+2NaOH═Na2SiO3+H2O；（2）步骤③氢氧化铝受热分解生成氧化铝与水，反应方程式为：2Al（OH）3 △ . Al2O3+3H2O，故答案为：2Al（OH）3 △ . Al2O3+3H2O；（3）若步骤①中加浓NaOH溶液改为加浓硝酸，Al2O3、Fe2O3和硝酸反应，SiO2不硝酸反应，过滤后，向溶液中加入过量的NaOH溶液，将铁离子转化为氢氧化铁，将铝离子转化为偏铝酸根而除去，再过滤，洗涤氢氧化铁，加热分解得到氧化铁，工艺流程图为：，故答案为：．

二：工业上用铝土矿（主要成分为Al2O3，还有少量的Fe2O3，SiO2等杂质）提取氧化铝作冶炼铝的原料，提取的操作

Fe2O3和氢氧化钠不反应，而氧化铝、二氧化硅能反应，步骤I利用过滤除去Fe2O3，沉淀M为氧化铁等不溶物，溶液X含有偏铝酸钠、硅酸钠，步骤II通入二氧化碳，控制条件使铝离子转化为氢氧化铝沉淀，过滤得氢氧化铝，加热分解氢氧化铝得到氧化铝，滤液Y含有硅酸盐、碳酸盐．（1）I和II步骤分离固体与溶液的方法为过滤；故答案为：过滤；过滤；（2）由工艺流程可知，M为Fe2O3，N为Al2O3；故答案为：Fe2O3，Al2O3；（3）由工艺流程可知，滤液X中，含铝元素的溶质的化学式为：NaAlO2，属于盐，Ⅰ过程所发生反应的化学方程式为：Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O、SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O；故答案为：NaAlO2，盐；Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O、SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O；（4）氢氧化铝溶于强碱，实验室通常用弱碱氨水与铝盐制备氢氧化铝沉淀，氨水与氯化铝反应生成氢氧化铝与氯化铵，反应方程式为：3NH3?H2O+AlCl3=Al（OH）3+3NH4Cl；故答案为：氨水，3NH3?H2O+AlCl3=Al（OH）3+3NH4Cl．

三：工业上用铝土矿（主要成分为Al203，还有少量的Fe203、Si02等杂质）提取氧化铝，操作过程如下：（1）沉淀A

铝土矿中加入盐酸，沉淀A为SiO2，滤液X中含有AlCl3、FeCl3，加入过量NaOH，沉淀B为Fe（OH）3，滤液Y中含有NaAlO2，通入二氧化碳气体，滤液Z中含有碳酸钠或碳酸氢钠，氢氧化铝在加热分解可生成氧化铝，（1）因SiO2与盐酸不反应，则沉淀A为SiO2，故答案为：SiO2；（2）氧化铝与酸反应离子方程式为Al2O3+6H+=2Al3++3H2O，氧化铁与盐酸反应离子方程式为Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O，滤液A中除了Fe3+、H+外，还含有的阳离子是Al3+，故答案为：Al3+；（3）（Ⅱ）步骤中分离溶液和沉淀，应为过滤操作，故答案为：过滤；（4）氧化铝为两性氧化物；滤液X中含有AlCl3、FeCl3，加入过量的氢氧化钠后发生反应：AlCl3+4NaOH=NaAlO2+3NaCl+2H2O，FeCl3+3NaOH=Fe（OH）3↓+3NaCl，（Ⅱ）步骤中生成Fe（OH）3的离子方程式为：Fe3++3OH-=Fe（OH）3↓，故答案为：两性；Fe3++3OH-=Fe（OH）3↓；（5）氢氧化铝在加热分解可生成氧化铝，分解的方程式为：2Al（OH）3 △ . Al203+3H2O，故答案为：2Al（OH）3 △ . Al203+3H2O．

四：工业上用铝土矿（主要成分是A1203，还有少量的Fe203，SiO2）提取冶炼铝的原料氧化铝．工艺流程图如图：（

由工艺流程可知步骤③通入的为二氧化碳，生成的沉淀为氢氧化铝，所以滤液2含有AlO2-．步骤②应加入氢氧化钠，所以滤液1中含有Al3+，步骤①应为加入盐酸，除去SiO2．（1）由上述分析可知，步骤①加入盐酸，除去SiO2，所以原料A为盐酸，氧化铝与酸反应离子方程式为Al2O3+6H+=2Al3++3H2O，氧化铁与盐酸反应离子方程式为Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O．故答案为：Al2O3+6H+=2Al3++3H2O；Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O．（2）步骤①加入过量盐酸，滤液1中含有Al3+、Fe3+、H+等，应加入氢氧化钠，除去铁离子，将铝离子转化为AlO2-，反应为 H++OH-=H2O，Fe3++3OH-=Fe（OH）3↓，Al3++4OH-=AlO2-+2H2O．故答案为：NaOH； H++OH-=H2O、Fe3++3OH-=Fe（OH）3、Al3++4OH-=AlO2-+2H2O．（3）滤液2含有AlO2-，步骤③通入二氧化碳，与AlO2-反应生成的沉淀为氢氧化铝，反应化学方程式为NaAlO2+CO2+2H2O=Al（OH）3↓+NaHCO3．故答案为：NaAlO2+CO2+2H2O=Al（OH）3↓+NaHCO3．（4）由工艺流程可知步骤①②③的操作都是过滤．检验Al（OH） 3沉淀是否完全，只要检验滤液3中是否含有AlO2-即可．取滤液3的上层清液，通入二氧化碳，若出现浑浊，则说明沉淀不完全；若不出现浑浊，则说明沉淀完全．故答案为：过滤；取滤液3的上层清液，通入二氧化碳，若出现浑浊，则说明沉淀不完全；若不出现浑浊，则说明沉淀完全．（5）若用NaOH溶液溶解铝土矿，则有部分SiO2溶解在NaOH溶液中生成硅酸钠，通入二氧化碳会生成硅酸沉淀，最后使加热制得的Al2O3混有SiO2杂质．故答案为：若用NaOH溶液溶解铝土矿，则有部分SiO2溶解在NaOH溶液中生成硅酸钠，最后使加热制得的Al2O3混有SiO2杂质．

五：工业上用铝土矿（主要成分是Al2O3，还有少量的Fe2O3、SiO2）提取冶炼铝的原料氧化铝．工艺流程如下图：（

由工艺流程可知步骤③通入的为二氧化碳，生成的沉淀为氢氧化铝，所以滤液②含有AlO2-．步骤②应加入氢氧化钠，所以滤液①中含有Al3+，步骤①应为加入盐酸，除去SiO2．（1）由上述分析可知，步骤①加入盐酸，除去SiO2，所以原料A为盐酸，氧化铝与酸反应离子方程式为Al2O3+6H+=2Al3++3H2O，氧化铁与盐酸反应离子方程式为Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O．故答案为：Al2O3+6H+=2Al3++3H2O；Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O．（2）步骤①加入过量盐酸，滤液①中含有Al3+、Fe3+、H+等，应加入氢氧化钠，除去铁离子，将铝离子转化为AlO2-，反应为 H++OH-=H2O，Fe3++3OH-=Fe（OH）3↓，Al3++4OH-=AlO2-+2H2O．故答案为：NaOH； H++OH-=H2O、Fe3++3OH-=Fe（OH）3、Al3++4OH-=AlO2-+2H2O．（3）滤液②含有AlO2-，步骤③通入二氧化碳，与AlO2-反应生成的沉淀为氢氧化铝，反应化学方程式为NaAlO2+CO2+2H2O=Al（OH）3↓+NaHCO3．故答案为：NaAlO2+CO2+2H2O=Al（OH）3↓+NaHCO3．（4）若用NaOH溶液溶解铝土矿，则有部分SiO2溶解在NaOH溶液中生成硅酸钠，通入二氧化碳会生成硅酸沉淀，最后使加热制得的Al2O3混有SiO2杂质．故答案为：若用NaOH溶液溶解铝土矿，则有部分SiO2溶解在NaOH溶液中生成硅酸钠，最后使加热制得的Al2O3混有SiO2杂质．