题目内容
【题目】铝土矿的主要成分是Al2O3，含有杂质SiO2、Fe2O3。工业上从铝土矿中提取铝可采用如下工艺流程:
请回答下列问题:
(1)请写出反应①中发生的一个反应的化学方程式________________。
(2)反应②除生成Fe (OH)3外，还生成了偏铝酸钠(NaAlO2)， 溶液1中通入过量二氧化碳,生成氢氧化铝和另一种生活中常见的盐，已知两种生成物的质量比为78:84，请写出反应③的化学方程式___________。
(3)反应⑤中还生成了一种气体单质，请写出该反应的化学方程式________________。
【答案】Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O（或Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2O） NaAlO2+CO2+2H2O=Al(OH)3
+NaHCO3 2Al2O3
4Al+3O2
【解析】
(1)铝土矿的主要成分是Al2O3，含有杂质SiO2、Fe2O3，向其中加入过量的盐酸，盐酸与氧化铁反应生成氯化铁和水，与氧化铝反应生成氯化铝和水，化学方程式分别为：Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O，Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2O，故填写：Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O（或Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2O）；
(2)偏铝酸钠(NaAlO2)溶液中通入过量二氧化碳,生成氢氧化铝和另一种生活中常见的盐，根据质量守恒定律实质：化学反应前后，元素种类不变可知，反应生成物中有氢氧化铝，其中含有氢元素，因此，反应物中也含有氢元素，偏铝酸钠和二氧化碳中没有氢元素，因此，反应物必有三种，分别为：偏铝酸钠、二氧化碳和水，生成物除了氢氧化铝，含有另一种生活中常见的盐是钠盐，根据生成物的质量比为78:84，氢氧化铝的相对分子质量为78，则钠盐的相对分子质量为84，为碳酸氢钠，因此，反应③的化学方程式：NaAlO2+CO2+2H2O=Al(OH)3+NaHCO3，故填写：NaAlO2+CO2+2H2O=Al(OH)3+NaHCO3；
(3)根据质量守恒定律的实质可知，反应⑤生成的气体单质是氧气，故填写：2Al2O34Al+3O2。
【题目】兴趣小组的同学对碳酸氢钠、碳酸钠、氢氧化钠的某些性质进行相关探究。
（提出问题）它们溶液的酸碱性及与酸反应时溶液的pH如何变化？
（实验探究1）向等体积、等浓度的碳酸氢钠、碳酸钠、氢氧化钠溶液中，分别加入几滴紫甘蓝汁液，同时用蒸馏水进行对比实验，观察并记录现象如下：
液体名称 | 蒸馏水 | 碳酸氢钠溶液 | 碳酸钠溶液 | 氢氧化钠溶液 |
紫甘蓝汁液显示的颜色 | 蓝紫色 | 蓝色 | 绿色 | 黄色 |
查阅资料：
pH | 7.5～9 | 10～11.9 | 12～14 |
紫甘蓝汁液显示的颜色 | 蓝色 | 绿色 | 黄色 |
（得出结论1）三种溶液的碱性由强到弱的顺序为______。
（实验探究2）甲同学在烧杯溶液中加入约5mL稀氢氧化钠溶液，滴入几滴酚酞溶液，此时溶液由无色变为_____色。向其中加入稀盐酸，该反应的化学方程式为______。乙同学向一定体积、一定浓度的氢氧化钠溶液中，逐滴加入一定浓度的盐酸，得到pH变化与时间的关系如图1所示.
（得出结论2）从微观角度分析，该反应的实质是___________。
（实验探究3）向等体积、含等碳原子数的碳酸氢钠和碳酸钠溶液中，分别逐滴加入一定浓度的盐酸，得到pH变化与时间的关系如图2、图3所示。
（交流与反思）b点的溶质为______（写化学式），将图2和图3的阴影部分进行叠加，发现两者基本重合。
（得出结论3）通过上述分析，碳酸钠和盐酸反应过程，可以依次用以下两个化学方程式表示：Na2CO3+HCl=NaCl+NaHCO3、_____________。
（结论与反思）探究溶液的酸碱性及反应pH值的变化，可以认识反应的原理及进行的过程。
