题目内容
【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。
Ⅰ.铝土矿的主要成分是Al2O3和SiO2等。从铝土矿中提炼Al2O3的流程如图：
（1）写出反应1中涉及的任意一个化学方程式____；
（2）滤液Ⅰ中加入CaO生成的沉淀是____，已知气体A在标准状况下的密度为1.96g/L，写出A过量时，反应2的离子方程式____；
Ⅱ.以萤石（CaF2）和纯碱为原料制备冰晶石的流程如图：
（3）萤石（CaF2）的电子式____；
（4）若E为硫酸钙，D为最稳定的气态氢化物，则化合物C是____，写出由D制备冰晶石（Na3AlF6）的化学方程式____。
【答案】2NaOH+SiO2=Na2SiO3+H2O或2NaOH+Al2O3=2NaAlO2+H2O CaSiO3 AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3- 
H2SO4 12HF+3Na2CO3+2Al(OH)3=2Na3AlF6+3CO2+9H2O
【解析】
I.铝土矿用NaOH溶液处理，Al2O3和SiO2溶解为NaAlO2和Na2SiO3，加CaO后Na2SiO3生成CaSiO3沉淀，过滤后的滤液通入酸性气体，使NaAlO2生成Al(OH)3沉淀，过滤出的Al(OH)3沉淀经煅烧得到Al2O3；Ⅱ.萤石(CaF2)和难挥发酸共热得到HF气体，HF气体和Na2CO3、Al(OH)3反应便得到冰晶石Na3AlF6。可在此基础上解各小题。
Ⅰ.(1)反应1为Al2O3和SiO2和NaOH溶液反应，生成NaAlO2和Na2SiO3，反应的化学方程式为：2NaOH+SiO2=Na2SiO3+H2O或2NaOH+Al2O3=2NaAlO2+H2O。
答案为：2NaOH+SiO2=Na2SiO3+H2O或2NaOH+Al2O3=2NaAlO2+H2O；
(2)滤液Ⅰ中含的Na2SiO3与加入的CaO反应生成CaSiO3沉淀；气体A在标准状况下的密度为1.96g/L，则A的摩尔质量为：M=ρVm=1.96g/L×22.4Lmol-1=44gmol-1，气体A能与NaAlO2生成Al(OH)3沉淀，故A为CO2。反应2的离子方程式为：AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-。
答案为：CaSiO3；AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-；
(3)CaF2是离子化合物，由F-和Ca2+构成，故CaF2的电子式为：。
答案为：；
(4)最稳定的气态氢化物是HF，则D为HF；若E为硫酸钙，化合物C是难挥发酸，则C是H2SO4；根据已知物质和质量守恒，可写出由D(HF)制备冰晶石(Na3AlF6)的化学方程式为：12HF+3Na2CO3+2Al(OH)3=2Na3AlF6+3CO2+9H2O。
答案为：H2SO4；12HF+3Na2CO3+2Al(OH)3=2Na3AlF6+3CO2+9H2O。
【题目】某小组同学通过下列实验探究了物质的溶解度大小、反应物浓度与沉淀转化方向之间的关系。
已知：
物质 | BaSO4 | BaCO3 | AgI | AgCl |
溶解度/g(20℃) |
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(1)探究BaCO3和BaSO4之间的转化
实验操作：
试剂A | 试剂B | 加入盐酸后的现象 | |
实验Ⅰ | Na2CO3 | Na2SO4 | 无明显现象 |
实验Ⅱ | Na2SO4 | Na2CO3 | 有少量气泡产生，沉淀部分溶解 |
①实验Ⅰ中加入A溶液后生成沉淀的离子方程式为_____________。
②实验Ⅱ说明沉淀发生了部分转化，结合BaSO4的沉淀溶解平衡解释原因________。
(2)探究AgCl和AgI之间的转化
实验Ⅲ：
实验Ⅳ：在试管中进行溶液间反应时，同学们无法观察到AgI转化为AgCl，于是又设计了如下实验(电压表读数：a>c>b>0)。
| p>装置 | 步骤 | 电压表读数 |
| i. 如图连接装置并加入试剂，闭合K | a |
ii. 向B中滴入AgNO3(aq)，至沉淀完全 | b | |
iii. 再向B中投入一定量NaCl(s) | c | |
iv. 重复i，再向B中加入与iii等量NaCl(s) | a |
注：其他条件不变时，参与原电池反应的氧化剂(或还原剂)的氧化性(或还原性)越强，原电池的电压越大；离子的氧化性(或还原性)强弱与其浓度有关。
①实验Ⅲ证明了AgCl转化为AgI，甲溶液是_____________(填序号)。
a. AgNO3溶液 b. NaCl溶液 c. KI溶液
②实验Ⅳ中结合信息，解释电压b<a的原因：_____________。
③实验Ⅳ的现象能说明AgI转化为AgCl，理由是_____________。
(3)综合实验Ⅰ～Ⅳ，下列说法正确的是_____________(填序号)。
a. 溶解度小的沉淀只能转化成溶解度更小的沉淀
b. 电化学是研究物质性质和转化的重要手段之一
c. 某些沉淀转化反应可通过对反应物浓度的调节，实现逆向转化
d. 溶解度差别越大，由溶解度小的沉淀转化为溶解度较大的沉淀越难实现
