工业上用铝土矿(主要成分是Al 2 O 3 ，还有少量的Fe 2 O 3 、SiO 2 )提取冶炼铝的原料氧化铝。工艺流程如

Question

工业上用铝土矿(主要成分是Al 2 O 3 ，还有少量的Fe 2 O 3 、SiO 2 )提取冶炼铝的原料氧化铝。工艺流程如图 ⑴原料A的名称是_____________，步骤①反应的离子方程式是_________________。⑵滤液1中要加入稍过量原料B，原料B的化学式是________________，步骤②反应的离子方程式是：__________________________________________。⑶步骤③的化学方程式是：_____________________________________________。⑷如果省去步骤①，即溶解铝土矿是从加入原料B开始，则会对氧化铝的提取有什么影响____________________________________________________________。

Answer 1

⑴盐酸（硫酸、硝酸）   Al 2 O 3 +6H + =2Al 3+ +3H 2 O   Fe 2 O 3 +6H + =2Fe 3+ +3H 2 O ⑵NaOH     H + +OH - =H 2 O    Fe 3+ +3OH - =Fe(OH) 3 ↓   Al 3+ +4OH - =AlO 2 - +2H 2 O ⑶NaOH＋CO 2 =NaHCO 3 、NaAlO 2 +CO 2 +2H 2 O=Al(OH) 3 ↓+NaHCO 3 ⑷若用NaOH溶液溶解铝土矿，则有部分SiO 2 溶解在NaOH溶液中生成硅酸钠，最后使加热制得的Al 2 O 3 混有SiO 2 杂质

（1）石灰石煅烧的生成物是CO 2 ，这说明步骤③中加入的是CO 2 ，所以滤液②中含有偏铝酸钠。因此原料B是氢氧化钠，则滤液①中氯化铝，所以试剂①是盐酸（或稀硫酸、硝酸等）。二氧化硅与酸是不反应的，所以步骤①中的离子方程式是 Al 2 O 3 +6H + =2Al 3+ +3H 2 O、Fe 2 O 3 +6H + =2Fe 3+ +3H 2 O。 （2）滤液①中含有过量的盐酸，以及生成的氯化铝和氯化铁，所以加入过量的氢氧化钠时反应的离子方程式是H + +OH - =H 2 O、Fe 3+ +3OH - =Fe(OH) 3 ↓、Al 3+ +4OH - =AlO 2 - +2H 2 O。 （3）滤液③中含有过量的氢氧化钠以及生成的偏铝酸钠，所以通入过量的CO 2 时的化学方程式是NaOH＋CO 2 =NaHCO 3 、NaAlO 2 +CO 2 +2H 2 O=Al(OH) 3 ↓+NaHCO 3 。 （4）若用NaOH溶液溶解铝土矿，则有部分SiO 2 溶解在NaOH溶液中生成硅酸钠，最后在生成的氢氧化铝中混有硅酸沉淀，硅酸分解生成二氧化硅，使加热制得的Al 2 O 3 混有SiO 2 杂质，所以不能省去步骤①。