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.从铝土矿中提炼铝

说明:碱溶法是工业上常用的提炼铝的方法,与酸溶法不同。在碱溶法中,二氧化硅会与氢氧化钠反应生成铝硅酸钠沉淀,从而被有效地去除。以下是基于碱溶法的提炼流程:

流程Ⅰ:()反应过程

写出并配平相应的化学方程式。①氧化铝与盐酸反应生成氯化铝和水,化学方程式为:Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2O。同时,氧化铁与盐酸反应生成氯化铁和水,化学方程式为:Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O。

②氯化铝与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠、氯化钠和水,化学方程式为:AlCl3+4NaOH=NaAlO2+3NaCl+2H2O。同样,氯化铁与氢氧化钠反应生成氢氧化铁沉淀和氯化钠,化学方程式为:FeCl3+3NaOH=Fe(OH)3↓+3NaCl。此外,盐酸与氢氧化钠反应生成氯化钠和水,化学方程式为:HCl+NaOH=NaCl+H2O。

③偏铝酸钠与水、二氧化碳反应生成氢氧化铝沉淀和碳酸氢钠,化学方程式为:NaAlO2+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+NaHCO3。同时,氢氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸氢钠,化学方程式为:NaOH+CO2=NaHCO3。

④这一部分并未给出具体的化学反应,因此无法直接提供化学方程式。但根据上下文推测,可能涉及氢氧化铝的进一步反应或其他相关化学反应。⑤熔融态的氧化铝(Al2O3)在特定条件下会与水蒸气反应,生成氢氧化铝和水蒸气。但请注意,这一部分并未明确给出具体的化学反应条件,因此无法直接提供化学方程式。然而,根据上下文推测,这一反应可能涉及到熔融态氧化铝与水蒸气的相互作用。4Al+3O2→2Al2O3(熔融)

问题探讨:(思考并回答问题)①在步骤①中,加入过量盐酸后的实验操作是什么?提示:过滤。②在步骤②中,是否可以用氨水来替代NaOH溶液?提示:不可以;因为Al3+与过量的氨水会反应生成Al(OH)3沉淀,这样无法实现Al3+、Fe3+的有效分离。③若在步骤③中将CO2的量改为“少量”,那么得到的产物还会是NaHCO3吗?提示:不是NaHCO3,而是Na2CO3。

流程Ⅱ:()涉及反应①Al2O3与NaOH反应生成NaAlO2和H2O,同时SiO2也与NaOH反应生成Na2SiO3和H2O。②Na2SiO3与HCl反应,产生H2SiO3沉淀和NaCl。同样,NaAlO2与HCl反应,生成AlCl3、NaCl和H2O。③AlCl3与NH3·H2O反应,生成Al(OH)3沉淀和NH4Cl。而HCl与NH3·H2O反应,则生成NH4Cl和H2O。

(2)问题探讨①在步骤②中,若将盐酸改为CO2,则不合适。因为过量的CO2会与NaAlO2和Na2SiO3反应,生成Al(OH)3和H2SiO3沉淀,这样无法实现SiO2和AlO2-的有效分离。②同样,在步骤③中,若将氨水改为NaOH溶液,也不合适。因为Al(OH)3能溶于NaOH,这样无法得到纯净的Al(OH)3。③关于冶炼金属铝,不能使用氯化铝代替氧化铝。因为AlCl3属于共价化合物,其熔点较低,不适宜用于冶炼金属铝。()涉及反应①SiO2与C在高温下反应,生成CO和Si。

(2)问题探讨①在探讨冶炼金属铝的过程中,我们需要注意到,虽然AlCl3在常温下以固体形式存在,但其熔点较低,不适宜用于冶炼金属铝。因此,在实际操作中,我们无法使用氯化铝来替代氧化铝进行冶炼。②同样地,在探讨其他化学反应时,我们也需要注意到反应条件对产物的影响。例如,在SiO2与C的反应中,高温条件是必不可少的,以确保反应能够顺利进行并得到预期的产物。②Si与Cl2的反应

在探讨硅及其化合物的化学反应时,我们还需要

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