Question

11．工業(yè)上以鋁土礦（主要成分Al₂O₃•3H₂O）為原料生產(chǎn)鋁，主要過程如圖所示：

（1）反應(yīng)①的化學(xué)方程式是Al₂O₃+2NaOH═2NaAlO₂+H₂O．
（2）反應(yīng)②的離子方程式是AlO₂^-+CO₂+2H₂O═Al（OH）₃↓+HCO₃^-．
（3）反應(yīng)④的化學(xué)方程式是2Al₂O₃$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$4Al+3O₂↑．
（4）在上述四步轉(zhuǎn)化過程中，消耗能量最多的是④（填序號）．

Answer 1

分析 根據(jù)流程圖鋁土礦與氫氧化鈉反應(yīng)生成偏鋁酸鈉，再通過量的二氧化碳，將偏鋁酸根離子轉(zhuǎn)化為氫氧化鋁沉淀，加熱氫氧化鋁沉淀分解得到氧化鋁，最后電解得到鋁單質(zhì)，據(jù)此分析．

解答 解：根據(jù)流程圖鋁土礦與氫氧化鈉反應(yīng)生成偏鋁酸鈉，再通過量的二氧化碳，將偏鋁酸根離子轉(zhuǎn)化為氫氧化鋁沉淀，加熱氫氧化鋁沉淀分解得到氧化鋁，最后電解得到鋁單質(zhì)，
所以反應(yīng)①Al₂O₃+2NaOH═2NaAlO₂+H₂O；
②AlO₂^-+CO₂+2H₂O═Al（OH）₃↓+HCO₃^-；
③2Al（OH）₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Al₂O₃+3H₂O；
④2Al₂O₃$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$4Al+3O₂↑，其中電解要消耗大量的電能，所以消耗能量最多的是第④，
故答案為：Al₂O₃+2NaOH═2NaAlO₂+H₂O；AlO₂^-+CO₂+2H₂O═Al（OH）₃↓+HCO₃^-；2Al₂O₃$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$4Al+3O₂↑；④．

點評 本題以框圖題形式考查鋁的化合物的性質(zhì)，難度中等，注意方程式的書寫．