Question

15．我国是铝生产大国，铝生产是以铝土矿为原料，经过纯制和电解过程生产而成，以下是生产铝的主要工艺流程及工艺介绍．

纯制工艺：就是先将铝土矿（主要成分是Al₂O₃，含有Fe₂O₃、MgCO₃等杂质）分别用稀盐酸和氢氧化钠溶液溶解，去除杂质和获得偏铝酸钠溶液，然后向偏铝酸钠溶液中通入过量的CO₂以便得到高纯度的Al（OH）₃．
电解工艺：通电分解由Al（OH）₃加热分解而成的Al₂O₃．根据以上图解和介绍，请回答下列相关问题：
（1）生产流程中的操作Ⅰ、Ⅱ名称是过滤．
（2）铝土矿中加入过量稀盐酸会发生多个反应，其中的一个反应的化学方程式是Al₂O₃+6HCl=2AlCl₃+3H₂O．
（3）滤液甲、滤液乙分别于NaOH和CO₂反应的化学方程式是：4NaOH+AlCl₃═X（偏铝酸钠）+3NaCl+2H₂O、2X+CO₂+3H₂O═2Al（OH）₃↓+Na₂CO₃这两个化学方程式中X的化学式为NaAlO₂．
（4）最终制得铝的化学方程式是2Al₂O₃$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$4Al+3O₂↑．
（5）为节约成本减少浪费整个生产流程中可进行循环使用的主要物质是NaOH、Na₂CO₃、Ca（OH）₂．

Answer 1

分析 （1）了解不溶物的分离方法．
（2）根据铝土矿（主要成分是Al₂O₃，含有Fe₂O₃、MgCO₃等杂质），加入过量稀盐酸会发生多个反应，任意书写其中的一个反应的化学方程式．
（3）根据化学方程式和质量守恒定律，推测化学方程式中X的化学式．
（4）根据图可知，氧化铝点解最终制得铝，根据反应物、生成物、反应条件，书写化学方程式．
（5）根据整个生产流程，推测可进行循环使用的主要物质．

解答 解：
（1）根据以上图解和介绍，则生产流程中的操作II名称是过滤．
（2）根据铝土矿（主要成分是Al₂O₃，含有Fe₂O₃、MgCO₃等杂质），加入过量稀盐酸会发生多个反应，任意书写其中的一个反应的化学方程式，为 Al₂O₃+6HCl=2AlCl₃+3H₂O．
（3）根据“滤液甲、滤液乙分别于NaOH和CO₂反应的化学方程式是：4NaOH+AlCl₃=X（偏铝酸钠）+3NaCl+2H₂O、2X+CO₂+3H₂O=2Al（OH）₃↓+Na₂CO₃”和化学方程式，则这两个化学方程式中X的化学式为 NaAlO₂．
（4）根据图可知，最终制得铝的化学方程式是 2Al₂O₃$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$4Al+3O₂↑．
（5）为节约成本减少浪费整个生产流程中可进行循环使用的主要物质是NaOH、Na₂CO₃、Ca（OH）₂
故答案为：
（1）过滤；
（2）Al₂O₃+6HCl=2AlCl₃+3H₂O．
（3）NaAlO₂．
（4）2Al₂O₃$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$4Al+3O₂↑．
（5）NaOH、Na₂CO₃、Ca（OH）₂．

点评 本题考查了铝土矿工业提纯氧化铝的流程分析和反应判断，掌握氧化铝、氢氧化铝性质是解题关键，题目难度中等．