Question

6．鋁是一種應(yīng)用廣泛的金屬，工業(yè)上用Al₂O₃和冰晶石（Na₃AlF₆）混合熔融點(diǎn)解制得．鋁土礦的主要成分是Al₂O₃，含有SiO₂、Fe₂O₃、MgO等雜質(zhì)．工業(yè)上從鋁土礦中提煉Al₂O₃并制取鋁的流程如下：
（1）結(jié)合已學(xué)知識(shí)，反應(yīng)1涉及的主要化學(xué)方程式有Al₂O₃+2NaOH=2NaAlO₂+H₂O、SiO₂+2NaOH=Na₂SiO₃+H₂O，濾液Ⅰ中加入CaO生成沉淀是CaSiO₃（填化學(xué)式）．
（2）反應(yīng)2后應(yīng)進(jìn)行的操作是過濾．
（3）箱濾液Ⅱ中通入氣體A為CO₂，生成沉淀B的離子方程式為2AlO₂^-+CO₂+3H₂O=2Al（OH）₃↓+CO₃^2-．
（4）電解Al₂O₃得到鋁的化學(xué)方程式為2Al₂O₃$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$4Al+3O₂↑．

Answer 1

分析 鋁土礦的主要成分是Al₂O₃和SiO₂等，與NaOH反應(yīng)分別為：Al₂O₃+2NaOH=2NaAlO₂+H₂O；SiO₂+2NaOH=Na₂SiO₃+H₂O，反應(yīng)1的濾液中含有NaAlO₂和Na₂SiO₃加入CaO，Na₂SiO₃變?yōu)镃aSiO₃沉淀，故濾液Ⅱ中的溶質(zhì)為NaAlO₂，通入A生成B，B煅燒生成Al₂O₃，故B為Al（OH）₃，氣體A應(yīng)該為CO₂，發(fā)生反應(yīng)為：2AlO₂^-+CO₂+3H₂O=2Al（OH）₃↓+CO₃^2-，以此解答該題．

解答 解：鋁土礦的主要成分是Al₂O₃和SiO₂等，與NaOH反應(yīng)分別為：Al₂O₃+2NaOH=2NaAlO₂+H₂O；SiO₂+2NaOH=Na₂SiO₃+H₂O，反應(yīng)1的濾液中含有NaAlO₂和Na₂SiO₃加入CaO，Na₂SiO₃變?yōu)镃aSiO₃沉淀，故濾液Ⅱ中的溶質(zhì)為NaAlO₂，通入A生成B，B煅燒生成Al₂O₃，故B為Al（OH）₃，氣體A應(yīng)該為CO₂，發(fā)生反應(yīng)為：2AlO₂^-+CO₂+3H₂O=2Al（OH）₃↓+CO₃^2-，
（1）鋁土礦的主要成分是Al₂O₃和SiO₂等，與NaOH反應(yīng)：Al₂O₃+2NaOH=2NaAlO₂+H₂O；SiO₂+2NaOH=Na₂SiO₃+H₂O，濾液Ⅰ中含有硅酸鈉、偏鋁酸鈉，加入CaO，生成氫氧化鈣，氫氧化鈣與硅酸鈉反應(yīng)生成硅酸鈣沉淀，
故答案為：Al₂O₃+2NaOH=2NaAlO₂+H₂O、SiO₂+2NaOH=Na₂SiO₃+H₂O；CaSiO₃；
（2）反應(yīng)2后應(yīng)進(jìn)行的操作分離固體和溶液，應(yīng)為過濾操作，故答案為：過濾；
（3）由工藝流程可知，B為氫氧化鋁，故氣體A為二氧化碳，濾液Ⅱ主要是偏鋁酸鈉，偏鋁酸鈉溶液通入二氧化碳，生成氫氧化鋁與碳酸鈉，反應(yīng)方程式為：2AlO₂^-+CO₂+3H₂O=2Al（OH）₃↓+CO₃^2-，
故答案為：CO₂；2AlO₂^-+CO₂+3H₂O=2Al（OH）₃↓+CO₃^2-；
（4）電解氧化鋁的化學(xué)方程式為2Al₂O₃$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$4Al+3O₂↑，故答案為：2Al₂O₃$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$4Al+3O₂↑．

點(diǎn)評(píng) 本題考查混合物分離提純，為高頻考點(diǎn)，把握分離流程中發(fā)生的反應(yīng)、混合物分離方法為解答的關(guān)鍵，側(cè)重分析與實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ目疾椋�注意元素化合物知識(shí)及實(shí)驗(yàn)技能的綜合應(yīng)用，題目難度不大．