Question

18．铝土矿（主要成分为Al₂O₃，还有少量杂质）是提取氧化铝的原料．提取氧化铝的工艺流程如图：

（1）请用离子方程式表示以上工艺流程中第①步反应：Al₂O₃+2OH^-═2AlO₂^-+H₂O．
（2）写出以上工艺流程中第③步反应的化学方程式：NaAlO₂+CO₂+2H₂O=Al（OH）₃↓+NaHCO₃．
（3）金属铝与氧化铁混合在高温下，会发生剧烈的反应．该反应的化学方程式2Al+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+Al₂O₃．请举一例该反应的用途焊接铁轨．

Answer 1

分析 由实验流程可知，①中氧化铝与NaOH反应而溶解，而杂质不反应，过滤除去杂质，③中二氧化碳与溶液反应生成氢氧化铝和碳酸氢钠，过滤得到氢氧化铝，再灼烧、电解得到金属Al，以此来解答．

解答 解：（1）Ai₂O₃和氢氧化钠反应生成偏铝酸钠和水，反应的实质是：Al₂O₃+2OH^-═2AlO₂^-+H₂O，故答案为：Al₂O₃+2OH^-═2AlO₂^-+H₂O；
（2）向偏铝酸钠中通入过量的二氧化碳可以生成氢氧化铝沉淀和碳酸氢钠，发生的反应为：NaAlO₂+CO₂+2H₂O=Al（OH）₃↓+NaHCO₃，
故答案为：NaAlO₂+CO₂+2H₂O=Al（OH）₃↓+NaHCO₃；
（3）金属铝在高温下可以和氧化铁发生铝热反应，获得金属铁，铁以铁水的形式生成，这样可以来焊接钢轨，反应的方程式为2Al+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+Al₂O₃，故答案为：2Al+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+Al₂O₃；焊接铁轨．

点评 本题考查物质分离提纯实验方案的设计，为高频考点，把握实验流程中的反应及分离方法为解答的关键，注意氧化铝、氢氧化铝两性的分析，题目难度不大．