
关于工业上用铝土矿(含有氧化铝和氧化铁)制取铝的流程,我们可以进行以下探讨:
一、关于沉淀C的化学式及其相关反应
沉淀C是氧化铁(Fe2O3),其与金属铝可以在高温下发生反应,生成铝的氧化物和铁,这个反应可用于焊接铁轨。反应的化学方程式为:2Al + Fe2O3 = Al2O3 + 2Fe。
二、操作过程及洗涤方法
操作Ⅰ、操作Ⅱ和操作Ⅲ都是过滤操作,目的是实现固体和液体的分离。实验室要洗涤氢氧化铝(Al(OH)3)沉淀时,方法是在漏斗中加蒸馏水至浸没沉淀,让水自然流完,这个过程需要重复操作两到三次。
三、循环物质及副产品
在铝的生产过程中,除了氢氧化钠和水可以循环使用外,碳酸钙(CaCO3)也可以被循环使用,它可以通过反应转化为氧化钙和二氧化碳(CaO和CO2)。用这种方法制取铝的副产品是氧化铁(Fe2O3)和氧气(O2)。
四、关于金属铝的生产及电解过程
金属铝的生产是以氧化铝(Al2O3)为原料,在熔融状态下进行电解。如果在电解过程中得到标准状况下11.2升的氧气,那么同时会生成18克的铝。关于此工艺,以下说法合理的是:冰晶石(Na3AlF6)的作用是降低氧化铝的熔化温度;电解生成的金属铝是在熔融液的下层;电解过程中的电极材料不能是金属材料;铝是高耗能产品,废旧铝材的回收后应制成铝锭,而不是氧化铝。
五、铝土矿中的杂质
如果铝土矿中还含有二氧化硅(SiO2),那么在生产过程中得到的氧化铝将会混有二氧化硅杂质。因为二氧化硅可以和氢氧化钠反应,生成硅酸钠溶液,向其中通入二氧化碳可以得到硅酸沉淀,硅酸受热分解后就得到二氧化硅。
