Question

【题目】铝是一种应用广泛的金属，工业上用Al2O3和冰晶石（Na3AlF6）混合熔融电解制得。

①铝土矿的主要成分是Al2O3和SiO2等。从铝土矿中提炼Al2O3的流程如下：

②以萤石（CaF2）和纯碱为原料制备冰晶石的流程如下：

回答下列问题：

（1）写出反应1的化学方程式__________________________；

（2）滤液Ⅰ中加入CaO生成的沉淀是____________，反应2的离子方程式为____________________；

（3）E可作为建筑材料，化合物C是__________，写出由D制备冰晶石的化学方程式____________；

（4）电解制铝的化学方程式是__________________，以石墨为电极，阳极产生的混合气体的成分是__________________。

Answer 1

【答案】（1）2NaOH+SiO2=Na2SiO3+H2O（2分），2NaOH+Al2O3=2NaAlO2+H2O（2分）

（2）硅酸钙沉淀（2分）2AlO2-+CO2+3H2O=2Al（OH）3↓+CO32-

（3）浓H2SO4；（2分）12HF+3Na2CO3+2Al（OH）3=2Na3AlF6+3CO2+9H2O（2分）

（4）2Al2O3（熔融）4Al+3O2↑（2分） O2、CO2（或CO）

【解析】

试题分析：（1）二氧化硅与氢氧化钠反应生成硅酸钠与水，反应方程式为2NaOH+SiO2=Na2SiO3+H2O，氧化铝与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠与水，反应方程式为2NaOH+Al2O3=2NaAlO2+H2O。

（2）滤液Ⅰ中含有硅酸钠、偏铝酸钠，加入CaO，生成氢氧化钙，氢氧化钙与硅酸钠反应生成硅酸钙沉淀；由工艺流程可知，B为氢氧化铝，气体A为二氧化碳，滤液Ⅱ主要是偏铝酸钠，偏铝酸钠溶液通入二氧化碳，生成氢氧化铝与碳酸钠，反应方程式为2AlO2-+CO2+3H2O=2Al（OH）3↓+CO32-。

（3）由工艺流程可知，气体D含有F元素，应是HF，C为浓硫酸；根据元素守恒可知，HF与碳酸钠、氢氧化铝反应生成冰晶石，同时生成二氧化碳、水，反应方程式为12HF+3Na2CO3+2Al(OH)3=2Na3AlF6+ 3CO2+9H2O；

（4）电解熔融的氧化铝生成铝与氧气，反应方程式为2Al2O3（熔融）4Al+3O2↑，阳极生成氧气，部分氧气可以石墨反应生成二氧化碳、CO，阳极气体有O2、CO2（或CO）。