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工业上从铝土矿(主要成分是Al2O3,还含有SiO2、Fe2O3等杂质)中提取铝可采用如下工艺流程:请回答下列问题:(1)步骤(Ⅱ)中加入的烧碱溶液应该是(填“少量”或“过量”)其反应

题目详情
工业上从铝土矿(主要成分是Al2O3,还含有SiO2、Fe2O3等杂质)中提取铝可采用如下工艺流程:
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请回答下列问题:
(1)步骤(Ⅱ)中加入的烧碱溶液应该是___(填“少量”或“过量”) 其反应的离子方程式为___,得到沉淀C的颜色___;
(2)沉淀B和NaOH焙烧制备一种有黏性的化工原料,其反应的化学方程式为___,可采用的装置为___(填代号);
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(3)溶液D中含铝元素的溶质属于___(填“酸”、“碱”、“盐”)类物质.溶液D中通入过量CO2生成沉淀F的离子方程式为:___.
(4)请写出上述流程中涉及的氧化还原反应的化学方程式:___.
▼优质解答
答案和解析
铝土矿的主要成分是Al2O3,含有杂质SiO2、Fe2O3,铝土矿和过量HCl混合,发生反应Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2O、Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O,SiO2和HCl不反应,所以沉淀B是SiO2,滤液A中成分是 AlCl3、FeCl3和HCl,向滤液A中加入过量NaOH溶液,发生反应AlCl3+4NaOH=NaAlO2+2H2O+3NaCl、FeCl3+3NaOH=Fe(OH)3↓+3NaCl、NaOH+HCl=NaCl+H2O,则滤液D中含有NaCl、NaOH、NaAlO2,沉淀C为Fe(OH)3,向滤液D中通入过量二氧化碳,发生反应NaOH+CO2=NaHCO3、AlO2-+CO2(过)+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-,沉淀F为Al(OH)3,溶液E中成分是NaHCO3,加热沉淀F,氢氧化铝分解生成M为Al2O3,电解熔融Al2O3得到Al,
(1)根据上面的分析可知,步骤(Ⅱ)中加入的烧碱溶液应该是过量,其反应的离子方程式为Al3++4OH-=AlO2-+2H2O,得到沉淀C为Fe(OH)3,颜色为红褐色,
故答案为:过量;Al3++4OH-=AlO2-+2H2O;红褐色;
(2)沉淀B是SiO2,SiO2和NaOH焙烧制备一种有黏性的化工原料,其反应的化学方程式为SiO2+2NaOH
  △  
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Na2SiO3+H2O,由于瓷坩埚中有二氧化硅能与氢氧化钠反应,所以加热时可采用的装置为铁坩埚,故选B,
故答案为:SiO2+2NaOH
  △  
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Na2SiO3+H2O;B;
(3)溶液D中含铝元素的溶质为偏铝酸钠,属于盐,溶液D中通入过量CO2生成沉淀F的离子方程式为AlO2-+CO2+2H2O═Al(OH)3↓+HCO3-
故答案为:盐;AlO2-+CO2+2H2O═Al(OH)3↓+HCO3-
(4)根据流程图,反应前后的化合价变化的只有最后一步,反应为:2Al2O3
 通电 
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4Al+3O2↑,故答案为:2Al2O3
 通电 
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4Al+3O2↑.