Question

工業(yè)上用鋁土礦（主要成分為Al₂O₃，還含有Fe₂O₃、SiO₂）提取氧化鋁做冶煉鋁的原料，提取的操作過程如下：



可供選擇的試劑：稀鹽酸、NaOH溶液、稀氨水，CO₂等
請寫出你所設計的方案中各反應的化學方程式．
①______；
②______；
③______；
④______．

Answer 1

方案一：若①為鹽酸，則在①得到濾液中含有鋁離子、鐵離子，濾渣為二氧化硅．②為氫氧化鈉溶液，除去鐵離子，將鋁離子轉化為偏鋁酸根，進入②得到濾液．試劑③為二氧化碳，將偏鋁酸根轉化為氫氧化鋁沉淀．加熱分解得氧化鋁．
①氧化鋁與鹽酸反應生成氯化鋁和水，反應方程式為Al₂O₃+6HCl═2AlCl₃+3H₂O，
氧化鐵與鹽酸反應生成氯化鐵與水，反應方程式為 Fe₂O₃+6HCl═2Fe₂Cl₃+3H₂O．
故答案為：Al₂O₃+6HCl═2AlCl₃+3H₂O，Fe₂O₃+6HCl═2Fe₂Cl₃+3H₂O；
②氯化鋁與氫氧化鈉反應生成四羥基合鋁酸鈉與氯化鈉，反應方程式為AlCl₃+4NaOH═Na〔Al（OH）₄〕+3NaCl，
氯化鐵與氫氧化鈉反應生成氫氧化鐵和氯化鈉，反應方程式為 FeCl₃+3NaOH═Fe（OH）₃↓+3NaCl．
故答案為：AlCl₃+4NaOH═Na〔Al（OH）₄〕+3NaCl，FeCl₃+3NaOH═Fe（OH）₃↓+3NaCl；
③四羥基合鋁酸鈉溶液與二氧化碳反應，生成氫氧化鋁和碳酸氫鈉，反應方程式為Na〔Al（OH）₄〕+CO₂═Al（OH）₃↓+NaHCO₃，
故答案為：Na〔Al（OH）₄〕+CO₂═Al（OH）₃↓+NaHCO₃；
④氫氧化鋁加熱分解生成氧化鋁和水，反應方程式為2Al（OH）₃

△   .

Al₂O₃+3H₂O，
故答案為：2Al（OH）₃

△   .

Al₂O₃+3H₂O．
（或若①為氫氧化鈉溶液，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．②為鹽酸，除去硅酸根離子，將偏鋁酸根離子轉化為鋁離子，進入②得到濾液．試劑③為氨水，將鋁離子轉化為氫氧化鋁沉淀．加熱分解得氧化鋁．
①Al₂O₃+2NaOH+3H₂O═2Na〔Al（OH）₄〕、SiO₂+2NaOH═Na₂SiO₃+H₂O；
②Na〔Al（OH）₄〕+4HCl═AlCl₃+NaCl+4H₂O、Na₂SiO₃+2HCl═H₂SiO₃↓+2NaCl；
③AlCl₃+3NH₃?H₂O═Al（OH）₃↓+3NH₄Cl；④2Al（OH）₃═Al₂O₃+3H₂O．）