Question

13．工业上用铝土矿（主要成分是Al₂O₃以及少量Fe₂O₃、SiO₂等）提取纯Al₂O₃作冶炼铝的原料．提取的操作过程可用以下流程图表示：

（1）操作1的名称是过滤，所需要的主要玻璃仪器除了漏斗、烧杯外还有玻璃棒．
（2）滤渣B的主要成分是SiO₂（写化学式）．
（3）写出溶液B通入过量CO₂产生沉淀的化学方程式NaOH+CO₂=NaHCO₃、NaAlO₂+CO₂+2H₂O=NaHCO₃+Al（OH）₃；该步骤中不能（填“能”或“不能”）改用盐酸代替通入CO₂，原因是盐酸为强酸，能与氢氧化铝反应．
（4）若提取的过程中省略了操作1，将对所得的最后产品（Al₂O₃）产生的影响是Al₂O₃中有二氧化硅．
（5）电解熔融的氧化铝可制备金属铝：2Al₂O₃$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$4Al+3O₂↑．若生成4.48L（标准状况）的氧气，则该反应转移的电子数为1.2N_A．

Answer 1

分析 根据题中流程可知，铝土矿的主要成分是Al₂O₃，还含有Fe₂O₃、SiO₂等杂质，向铝土矿中加入足量盐酸，经过滤得滤渣A为SiO₂和溶液A，所以操作Ⅰ为过滤，向溶液A中加入过量NaOH溶液得到滤渣B和溶液B，则溶液A中溶质为铁盐和铝盐，溶液B为NaAlO₂和NaOH的溶液，滤渣B为Fe（OH）₃，溶液B的溶质为NaAlO₂和NaOH，向溶液B中通入气体过量CO₂，NaAlO₂、NaOH和CO₂反应生成碳酸氢钠和Al（OH）₃沉淀，所以溶液C为碳酸氢钠溶液，氢氧化铝煅烧得氧化铝，据此分析解答

解答 解：根据题中流程可知，铝土矿的主要成分是Al₂O₃，还含有Fe₂O₃、SiO₂等杂质，向铝土矿中加入足量盐酸，经过滤得滤渣A为SiO₂和溶液A，所以操作Ⅰ为过滤，向溶液A中加入过量NaOH溶液得到滤渣B和溶液B，则溶液A中溶质为铁盐和铝盐，溶液B为NaAlO₂和NaOH的溶液，滤渣B为Fe（OH）₃，溶液B的溶质为NaAlO₂和NaOH，向溶液B中通入气体过量CO₂，NaAlO₂、NaOH和CO₂反应生成碳酸氢钠和Al（OH）₃沉淀，所以溶液C为碳酸氢钠溶液，氢氧化铝煅烧得氧化铝，
（1）根据上面的分析可知，操作1的名称是过滤，所需要的主要玻璃仪器除了漏斗、烧杯、玻璃棒，
故答案为：过滤；玻璃棒；
（2）根据上面的分析可知，滤渣B的主要成分是SiO₂，
故答案为：SiO₂；
（3）溶液B为NaAlO₂和NaOH的溶液，溶液B通入过量CO₂生成碳酸氢钠和Al（OH）₃沉淀，反应的化学方程式为NaOH+CO₂=NaHCO₃、NaAlO₂+CO₂+2H₂O=NaHCO₃+Al（OH）₃，盐酸为强酸，能与氢氧化铝反应，所以该步骤中不能改用盐酸代替通入CO₂，
故答案为：NaOH+CO₂=NaHCO₃、NaAlO₂+CO₂+2H₂O=NaHCO₃+Al（OH）₃；不能；盐酸为强酸，能与氢氧化铝反应；
（4）若提取的过程中省略了操作1，将对所得的最后产品（Al₂O₃）中会有二氧化硅的存在，
故答案为：Al₂O₃中有二氧化硅；
（5）根据方程式2Al₂O₃$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$4Al+3O₂↑可知，每生成1mol氧气电子转移6mol，所以若生成4.48L（标准状况）即0.2mol的氧气，转移的电子数为1.2N_A，
故答案为：1.2N_A．

点评 本题考查混合物的分离和提纯，明确物质性质是解本题关键，知道流程图中各步发生的反应、分离和提纯方法，会正确书写化学方程式，题目难度中等．