Question

20．铝土矿的主要成分是氧化铝（所含杂质不参与反应，也难溶于水），工业上用铝土矿制取金属铝的过程如下图所示，请你回答以下问题：

（1）步骤1中发生如下反应：Al₂O₃+2NaOH═2NaAlO₂+X，X的化学式是H₂O．
（2）操作1和操作2中均用到玻璃棒，其作用是引流．滤液2的PH为10显碱性（填“酸或碱”）
（3）步骤2得到的氢氧化铝可以用于治疗胃酸过多，该反应属于复分解反应（填“化合、分解、复分解”）．
（4）步骤3中发生了分解反应，除了生成氧化铝，还有一种氧化物生成．请写出该反应的化学方程式2Al（OH）₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Al₂O₃+3H₂O．

Answer 1

分析 （1）根据质量守恒定律和反应的化学方程式，化学变化前后原子的种类、数目不变，可以推断反应中物质X的分子构成及物质X化学式的确定；
（2）操作1和操作2为过滤操作，从而考虑玻璃棒的作用，结合溶液的酸碱性分析．
（3）氢氧化铝与盐酸反应的化学方程式，判断反应类型；
（4）步骤3中灼烧发生分解反应，根据蒸馏水确定生成物，在利用反应条件，写出该反应的化学方程式．

解答 解：
（1）由反应的化学方程式Al₂O₃+2NaOH═2NaAlO₂+X，则：
        反应前    反应后
Al原子    2         2
Na原子    2         2
O原子     5         4
H原子     2         0
根据质量守恒定律化学变化前后原子的种类、数目不变，可判断物质X的每个分子由2个H原子构成、1个氧原子构成，则物质X的化学式为H₂O；
（2）操作1和操作2中均为过滤操作，用到玻璃棒，其作用是引流．滤液2的pH为10＞7，显碱性；
（3）步骤2得到的氢氧化铝可以用于治疗胃酸过多，它与胃酸反应的化学方程式是 3HCl+Al（OH）₃═AlCl₃+3H₂O，该反应符合“两种化合物相互交换成分，生成另外两种化合物”的特点，属于复分解反应．
（4）步骤3中灼烧发生分解反应，根据“除了生成氧化铝，还有一种常见的氧化物生成”，根据质量守恒定律，推测“一种常见的氧化物”为水．则该反应的化学方程式为 2Al（OH）₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Al₂O₃+3H₂O．
故答案为：
（1）H₂O；（2）引流；碱；
（3）复分解；
（4）2Al（OH）₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Al₂O₃+3H₂O．

点评 根据化学变化前后原子的种类、数目不变，由反应的化学方程式，可以推断反应中某物质的分子构成及物质化学式的确定．