怎样从铝土矿中获得纯净氧化铝,高中化学

易金矿业网 2023-04-14 02:43 编辑:admin 301阅读

一、怎样从铝土矿中获得纯净氧化铝,高中化学

铝土矿(Al2O3),杂质:SiO2、Fe2O3

可以用酸法:先加酸,后加碱,最后用CO2:

Al2O3+6H+=2Al3++3H2O

Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O

SiO2不反应,过滤除去。向滤液中加NaOH:

Al3++4OH-=AlO2-+2H2O

Fe3++3OH-=Fe(OH)3,是沉淀,过滤除去。再向滤液中通入CO2,得Al(OH)3沉淀,过滤后加热分解得Al2O3.

AlO2-+CO2+H2O=Al(OH)3+HCO3-(这是过量CO2,如果少量CO2,得CO32-)

2Al(OH)3=加热=Al2O3+3H2O

也可以用碱法:先加碱,再加酸,最后用氨水:

Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O

SiO2+2OH-=SiO32-+H2O

Fe2O3不反应,过滤除去。向滤液中加盐酸:

AlO2-+4H=Al3++H2O

SiO32-+2H+=H2SiO3是沉淀,过滤除去。再向滤液中加入氨水,得Al(OH)3沉淀,过滤后加热分解得Al2O3.

Al3++3NH3.H2O=Al(OH)3+3NH4+

2Al(OH)3=加热=Al2O3+3H2O

高中化学了解这些就够用了吧。

①流程甲:

加过量盐酸,固体a是不溶于酸的组分,滤液b是将铝土矿中可溶于酸的组分溶解,其中的铝元素变成al3+(铝离子),加过量烧碱后,沉淀c是那些不溶于碱的离子沉淀,得到的滤液d是铝离子变成alo2-(偏铝酸根离子),alcl3+4naoh=3nacl+naalo2+2h2o,滤液d通入过量co2,沉淀f是al(oh)3,滤液e是na2co3,2naalo2+co2+3h2o=na2co3+2al(oh)3,灼烧沉淀f得氧化铝,2al(oh)3=灼烧=al2o3+3h2o

②流程乙:

加过量烧碱,固体x为不溶于碱的组分,滤液y是将铝土矿中可溶于碱的组分溶解,其中铝元素变成alo2-(偏铝酸根离子),方程式同上,al3+(铝土矿中铝元素大多以铝离子存在)+4oh-=alo2-+2h2o,滤液y通入过量co2,沉淀z是al(oh)3,滤液k是na2co3,2naalo2+co2+3h2o=na2co3+2al(oh)3,灼烧沉淀z得氧化铝,2al(oh)3=灼烧=al2o3+3h2o

二、从铝土矿中分离出氧化铝的过程?

先用烧碱浸溶,过滤,滤液为NaAO2溶液,向其中加盐酸或通入CO2,生成Al(OH)3沉淀,滤出沉淀烘干焙烧即得氧化铝

用过量氢氧化钠溶解铝土矿,通入过量氨气生成氢氧化铝沉淀,灼烧生成氧化铝。有问题请追问,无问题请采为满意答案。

三、铝土矿提取氧化铝温度

105摄氏度。三水铝石型铝土矿在105℃的条件下就可以较好地溶出,一水软铝石型铝土矿在200℃的溶出温度下就可以有较快的溶出速度,而一水硬铝石型铝土矿必须在高于240℃的温度下进行溶出,其典型的工业溶出温度为260℃。溶出时间不低于60分钟。

四、铝土矿(主要成分为Al2O3,还有少量杂质)是提取氧化铝的原料,提取氧化铝的工艺流程如下(1)请用离子方

由制备流程可知,i中al2o3、sio2与naoh反应,而fe2o3不与naoh反应,则沉淀为fe2o3;i发生al2o3+2naoh+3h2oT2na〔al(oh)4〕、sio2+2naohTna2sio3+h2o,滤液甲中含naoh、naalo2、na2sio3,再通入二氧化碳发生2alo2-+co2+2h2oT2al(oh)3↓+co32-;最后氢氧化铝受热分解生成氧化铝与水,

(1)由上述分析可知,滤液甲中含naoh、naalo2、na2sio3,故答案为:naoh、naalo2、na2sio3;

(2)由流程可知,反应的离子方程式为co2+2oh-Tco32-+2h2o、2alo2-+co2+3h2oT2al(oh)3↓+co32-或co2+2h2o+2 alo2-T2al(oh)3↓+hco3-,

故答案为:co2+2oh-Tco32-+2h2o、2alo2-+co2+3h2oT2al(oh)3↓+co32-;

(3)碱性越强,结合质子(h+)的能力越强,则结合质子(h+)的能力为b>a>c,故答案为:b>a>c;

(4)滤液甲少许,加入过量盐酸,过滤,得到滤液中含nacl、alcl3,再用惰性电极电解其滤液,生成naoh和氢气、氯气,在阴极区还有沉淀生成,最后沉淀消失,沉淀消失发生al(oh)3+oh-=alo2-+2h2o,故答案为:al(oh)3+oh-=alo2-+2h2o;

(5)该溶液中只含有两种等物质的量浓度的碱性溶质,向其中逐滴加入0.100mol?l-1 盐酸溶液,当加入50.0ml 盐酸溶液时,生成的沉淀恰好溶解,则溶质为naoh、naalo2,

①加入50.0ml 盐酸溶液发生的离子反应的先后顺序依次为h++oh-Th2o、h++alo2-+h2oTal(oh)3↓、al(oh)3+3h+Tal3++3h2o,

故答案为:h++oh-Th2o、h++alo2-+h2oTal(oh)3↓、al(oh)3+3h+Tal3++3h2o;

②由h++oh-Th2o、h++alo2-+h2oTal(oh)3↓、al(oh)3+3h+Tal3++3h2o,且naoh、naalo2物质的量相等,可知消耗盐酸为1:1:3图象如下所表示,

,故答案为:

(1)氧化铝属于两性氧化物,能溶于强酸和强碱,所以氧化铝和氢氧化钠反应生成可溶性的偏铝酸钠和水,离子方程式为:Al2O3+OH-=2AlO2-+H2O,

故答案为:Al2O3+OH-=2AlO2-+H2O;

(2)碳酸的酸性大于氢氧化铝,所以二氧化碳和偏铝酸钠反应生成氢氧化铝和碳酸氢钠,离子方程式为:AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-,

故答案为:AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-;

(3)金属铝与氧化铁混合点燃,会发生剧烈的反应,该反应为铝热反应,发生置换反应,反应方程式为:2Al+Fe2O3

高温

.

2Fe+Al2O3,该反应中放出大量热,能用于焊接铁轨,

故答案为:2Al+Fe2O3

高温

.

2Fe+Al2O3;焊接钢轨;

(4)电解氧化铝的方程式为:2Al2O3

通电

.

4Al+3O2↑,

设得到铝的质量为x,

2Al2O3

通电

.

4Al+3O2↑

转移电子

108g

12mol

x

0.6mol

108g:12mol=x:0.6mol

x=

108g×0.6mol

12mol

=5.4 g,

故答案为:5.4g.

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