Question

工业制备铝一般是从铝土矿（主要成分是Al₂O₃，含有Fe₂O₃杂质）中得到纯净的Al₂O₃，然后电解Al₂O₃ 得到铝．图是从提纯Al₂O₃的简单示意图，其中牵涉的一个反应是2NaAlO₂+CO₂+3H₂O=Na₂CO₃+2Al（OH）₃↓．
（1）图示中（1）的实验操作是

 

；图示中（2）加入的试剂是

 

．
（2）试推断物质（写化学式）：B

 

，C

 

，H

 

，F

 

．
（3）写出化学方程式：
②

 

；③

 

；④

 

．
（4）反应所加的试剂是

 

，若铝土矿中混有SiO₂，这样操作会对氧化铝的提取有什么影响？

Answer 1

考点：物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用,无机物的推断

专题：推断题,实验设计题

分析：溶液B中通入CO₂产生沉淀，说明B溶液为NaAlO₂溶液，则是向铝土矿中加入的试剂①是NaOH溶液，操作（1）过滤，沉淀C为Fe₂O₃，则溶液D为Na₂CO₃，反应②为：Ca（OH）₂+Na₂CO₃═CaCO₃↓+2NaOH，故沉淀H为CaCO₃，沉淀E为Al（OH）₃，F为Al₂O₃，反应④是电解氧化铝得到Al与氧气，以此解答该题．

解答： 解：溶液B中通入CO₂产生沉淀，说明B溶液为NaAlO₂溶液，则是向铝土矿中加入的试剂①是NaOH溶液，操作（1）过滤，沉淀C为Fe₂O₃，则溶液D为Na₂CO₃，反应②为：Ca（OH）₂+Na₂CO₃═CaCO₃↓+2NaOH，故沉淀H为CaCO₃，沉淀E为Al（OH）₃，F为Al₂O₃，反应④是电解氧化铝得到Al与氧气，
（1）图示中（1）的操作是过滤；图示中（2）加入的试剂是Ca（OH）₂，故答案为：过滤；Ca（OH）₂；
（2）由上述分析可知，B为NaAlO₂，C为Fe₂O₃，H为CaCO₃，F为Al₂O₃，故答案为：NaAlO₂；Fe₂O₃；CaCO₃；Al₂O₃；
（3）反应②的化学方程式为：Na₂CO₃+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+2NaOH；
反应③的化学方程式为：2Al（OH）₃

△   .

Al₂O₃+3H₂O；
反应④的化学方程式为：2Al₂O₃

通电  .

4Al+3O₂↑，
故答案为：Na₂CO₃+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+2NaOH；2Al（OH）₃

△   .

Al₂O₃+3H₂O；2Al₂O₃

通电  .

4Al+3O₂↑；
（4）铝土矿（主要成分是Al₂O₃，含有Fe₂O₃杂质），由流程可知应加入氢氧化钠溶液，以除去Fe₂O₃，若铝土矿中混有SiO₂，则有部分SiO₂溶解在NaOH溶液中生成硅酸钠，通入二氧化碳会生成硅酸沉淀，最后使加热制得的Al₂O₃混有SiO₂杂质．
故答案为：NaOH溶液；有部分SiO₂溶解在NaOH溶液中生成硅酸钠，最后使加热制得的Al₂O₃混有SiO₂杂质．

点评：本题考查化学工艺流程、无机物推断等，为高频考点，侧重于学生的分析、实验能力的考查，题目注重化学方程式的考查，理解工业流程、掌握元素化合物性质是关键，难度中等．