Question

【题目】铝是一种应用广泛的金属，工业上用和冰晶石()混合熔融电解制得。

①铝土矿的主要成分是和等。从铝土矿中提炼的流程如下：

②以萤石()和纯碱为原料制备冰晶石的流程如下：

请回答下列问题：

(1)写出反应1的化学方程式____________。

(2)滤液1中加入生成的沉淀是____________，反应2的离子方程式为____________(气体过量)。

(3)可作为建筑材料，化合物是浓硫酸，请写出由制备冰晶石的化学方程式____________。

(4)电解氧化铝制铝时，以石墨为电极，请写出阳极的电极反应式____________。

Answer 1

【答案】、

【解析】

①由工艺流程可知：铝土矿投入氢氧化钠，二氧化硅与氢氧化钠反应生成硅酸钠和水，氧化铝与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠和水，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，滤液中通入二氧化碳反应生成氢氧化铝沉淀，氢氧化铝分解生成氧化铝；

②由工艺流程可知，气体D是HF，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；电解熔融氧化铝生成铝和氧气，阳极发生氧化反应，据此分析解答。

(1)铝土矿的主要成分是和等。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，故答案为：2NaOH+SiO2=Na2SiO3+H2O；2NaOH+Al2O3=2NaAlO2+H2O；

(2)滤液Ⅰ中含有硅酸钠、偏铝酸钠，向溶液中加入，与水反应生成氢氧化钙，氢氧化钙能够与硅酸钠反应生成硅酸钙沉淀；滤液2中含有偏铝酸钠，根据流程图可知，B为氢氧化铝，因此气体A为二氧化碳，过量的二氧化碳与偏铝酸钠反应生成氢氧化铝与碳酸氢钠，反应的离子方程式为：AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-，故答案为：CaSiO3；AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-；

(3)由工艺流程可知，浓硫酸与反应生成硫酸钙和HF，硫酸钙是石膏的主要成分，是常用的一种建筑材料。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，故答案为：12HF+3Na2CO3+2Al(OH)3=2Na3AlF6+3CO2+9H2O；

(4)电解熔融的氧化铝得到铝和氧气，阳极上氧离子失去电子发生氧化反应，电极反应式：2O2--4e-=O2↑，故答案为：2O2--4e-=O2↑。