Question

6．鋁是一種應用廣泛的金屬，工業(yè)上用Al₂O₃和冰晶石（Na₃AlF₆）混合熔融點解制得．鋁土礦的主要成分是Al₂O₃，含有SiO₂、Fe₂O₃、MgO等雜質．工業(yè)上從鋁土礦中提煉Al₂O₃并制取鋁的流程如下：
（1）結合已學知識，反應1涉及的主要化學方程式有Al₂O₃+2NaOH=2NaAlO₂+H₂O、SiO₂+2NaOH=Na₂SiO₃+H₂O，濾液Ⅰ中加入CaO生成沉淀是CaSiO₃（填化學式）．
（2）反應2后應進行的操作是過濾．
（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反應分別為：Al₂O₃+2NaOH=2NaAlO₂+H₂O；SiO₂+2NaOH=Na₂SiO₃+H₂O，反應1的濾液中含有NaAlO₂和Na₂SiO₃加入CaO，Na₂SiO₃變?yōu)镃aSiO₃沉淀，故濾液Ⅱ中的溶質為NaAlO₂，通入A生成B，B煅燒生成Al₂O₃，故B為Al（OH）₃，氣體A應該為CO₂，發(fā)生反應為：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反應分別為：Al₂O₃+2NaOH=2NaAlO₂+H₂O；SiO₂+2NaOH=Na₂SiO₃+H₂O，反應1的濾液中含有NaAlO₂和Na₂SiO₃加入CaO，Na₂SiO₃變?yōu)镃aSiO₃沉淀，故濾液Ⅱ中的溶質為NaAlO₂，通入A生成B，B煅燒生成Al₂O₃，故B為Al（OH）₃，氣體A應該為CO₂，發(fā)生反應為：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：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生成硅酸鈣沉淀，
故答案為：Al₂O₃+2NaOH=2NaAlO₂+H₂O、SiO₂+2NaOH=Na₂SiO₃+H₂O；CaSiO₃；
（2）反應2后應進行的操作分離固體和溶液，應為過濾操作，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）電解氧化鋁的化學方程式為2Al₂O₃$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$4Al+3O₂↑，故答案為：2Al₂O₃$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$4Al+3O₂↑．

點評 本題考查混合物分離提純，為高頻考點，把握分離流程中發(fā)生的反應、混合物分離方法為解答的關鍵，側重分析與實驗能力的考查，注意元素化合物知識及實驗技能的綜合應用，題目難度不大．