从铝土矿中提取氧化铝

详细提取方案如下：

1. 试剂A是盐酸（硫酸或硝酸）；溶液b与试剂B反应的离子方程式为Al3+ +3NH3·H2O =Al(OH)3↓+3NH4+（若用Al3+与AlO2-、CO32-、HCO3-反应的正确方程式均可)。

2. 向溶液a中通入过量的CO2，将得到的不溶物煅烧后也可得到Al2O3，该方案的缺点是Al2O3中含有SiO2杂质 。Ⅱ，电解熔融的氧化铝可制备金属铝

3. 电解时，阳极的电极反应方程式为2O2--4e-=O2↑；每生产0. 324吨铝，理论上转移电子的物质的量为3.6×104mol。 ⅡI．新型陶瓷氮化铝可用以下两种方法制备：

   ①氧化铝高温还原法:1Al2O3+3C+1N2=2AlN+3CO 

   ②氯化铝与氨气高温合成法：AlCl3+NH3AlN+3HCl。

4. 方法①中的Al2O3、C、N2结构稳定，反应时破坏化学键需要消耗更多的能量

5. 方法①中的Al2O3和C容易残留在氮化铝中

知识延展：

• 氧化铝，又称三氧化二铝，是铝和氧的化合物，分子式为Al2O3。分子量102，通常称为“铝氧”，是一种链档白色无定形粉状物，在矿业、制陶业喊尺和材料科学上又称为矾土。常见纯度为99.5%和96%。属原子晶体。

• 氧化铝是将铝矾土原料经过化学处理，除去硅、铁棚渗乱、钛等的氧化物而制得，是纯度很高的氧化铝原料，Al₂O₃含量一般在99%以上。矿相是由40%～76%的γ- Al₂O₃和24%～60%的α- Al₂O₃组成。γ- Al₂O₃于950～1200℃可转变为α- Al₂O₃（刚玉），同时发生显著的体积收缩。

原题是2009年福建理综24题。铝土矿中主要成分是Al2O3，还含有SiO2、Fe2O3、MgO等杂质。

流程甲中，加盐酸的反应为Al₂O₃ + 6HCl =2AlCl₃+3H₂O、Fe₂O₃ + 6HCl = 2FeCl₃ + 3H₂O、MgO + 2HCl = MgCl₂ + H₂O。固体A就是二氧化硅。滤液B中含有盐酸、氯化铝、氯化铁和氯梁厅化镁，加入过量烧碱，反应为：HCl
+ NaOH = NaCl + H₂O、AlCl₃+4NaOH = NaAlO₂ +3NaCl +2H₂O、FeCl₃ + 3NaOH = Fe(OH)₃ ↓+ 3NaCl、MgCl₂+ 2NaOH = Mg(OH)₂ ↓+ 2NaCl，沉淀C是氢氧化铁和氢氧化镁，滤稿渣耐液D中含氢氧化钠、氯化钠和偏铝酸钠。通入过量二氧化碳的反应为：NaOH + CO₂ = NaHCO₃、NaAlO₂+2H₂O + CO₂ = Al(OH)₃¯+ NaHCO₃。沉淀F为氢氧化铝，灼烧方程式为2Al(OH)₃=加热=Al₂O₃+3H₂O 。

流程乙中，加入烧碱方程式为Al₂O₃ + 2NaOH =2NaAlO₂+H₂O、SiO₂+ 2NaOH= Na₂SiO₃ + H₂O 。固体X中有氧化铁键春和氧化镁。滤液Y中含氢氧化钠、偏铝酸钠和硅酸钠，通入过量二氧化碳，反应有NaOH + CO₂ = NaHCO₃、NaAlO₂+2H₂O + CO₂ = Al(OH)₃¯+ NaHCO₃、Na₂SiO₃+ 2H₂O + 2CO₂= H₂SiO₃ + 2NaHCO₃。其中硅酸主要以胶体形式存在，所以沉淀Z只有氢氧化铝再灼烧得到氧化铝。

①流程甲：
加过量盐酸，固体A是不溶于酸的灶茄燃组分，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）隐虚，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，其中纳敏铝元素变成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