Question

工业上用某种氧化铝矿石（含Fe₂O₃杂质）为原料冶炼铝的工艺流程如图：对上述流程中的判断正确的是（　　）

• A、试剂X可以为氨水，沉淀中含有铁的化合物
• B、CO₂可以用H₂SO₄溶液或稀盐酸代替
• C、反应II中的反应为：CO₂+AlO₂^-+2H₂O=Al（OH）₃↓+HCO₃^-
• D、工业上还可采用Fe还原Al₂O₃的方法制Al，成本更低

Answer 1

考点：物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用

专题：实验设计题

分析：综合分析工艺流程图可知，试剂X是氢氧化钠溶液，Al₂O₃溶于氢氧化钠溶液得到NaAlO₂溶液，Fe₂O₃与氢氧化钠溶液不反应，所以反应Ⅰ过滤后所得溶液乙为NaAlO₂溶液，沉淀为Fe₂O₃；向NaAlO₂溶液中通入过量CO₂的化学方程式为NaAlO₂+CO₂+2H₂O=Al（OH）₃↓+NaHCO₃，溶液Y为NaHCO₃，Al（OH）₃加热分解生成Al₂O₃，电解熔融Al₂O₃生成Al，以此解答该题．

解答： 解：综合分析工艺流程图可知，试剂X是氢氧化钠溶液，Al₂O₃溶于氢氧化钠溶液得到NaAlO₂溶液，Fe₂O₃与氢氧化钠溶液不反应，所以反应Ⅰ过滤后所得溶液乙为NaAlO₂溶液，沉淀为Fe₂O₃；向NaAlO₂溶液中通入过量CO₂的化学方程式为NaAlO₂+CO₂+2H₂O=Al（OH）₃↓+NaHCO₃，溶液Y为NaHCO₃，Al（OH）₃加热分解生成Al₂O₃，电解熔融Al₂O₃生成Al，
A．分离氧化铝和氧化铁，只能用氢氧化钠溶液，不能用氨水，因氧化铝与氨水不反应，故A错误；
B．CO₂可以和偏铝酸钠反应制得氢氧化铝，用H₂SO₄溶液或稀盐酸代替会导致生成的氢氧化铝溶于其中，故B错误；
C．过量的二氧化碳与偏铝酸钠反应生成氢氧化铝沉淀与碳酸氢钠，反应方程式为NaAlO₂+CO₂+2H₂O=Al（OH）₃↓+NaHCO₃，即CO₂+AlO₂^-+2H₂O═Al（OH）₃↓+HCO₃^-，故C正确；
D．Fe活泼性较Al弱，与Al₂O₃不反应，故D错误．
故选C．

点评：本题以铁、铝化合物的性质为载体综合考查工业冶炼铝等知识，侧重于考查学生分析和解决问题的能力，综合性强，为高考常见题型，注意把握制备原理和反应的流程，难度中等．