Question

【题目】铝氢化钠(NaAlH4) 是有机合成的重要还原剂。以铝土矿(主要成分为Al2O3，含SiO2和Fe2O3等杂质) 为原料制备铝氢化钠的一种工艺流程如下:

注: SiO2在“碱溶”时转化为铝硅酸钠(Na2Al2SixO8) 沉淀。

（1）铝硅酸钠(Na2Al2SixO8) 可以用氧化物的形式表示其组成，形式为________。

（2） “过滤I”中滤渣主要成分有________(写名称)。向“过滤I”所得滤液中加入NaHCO3溶液，反应的离子方程式为_______________、______________。

（3）“电解I”的另一产物在1000℃时可与N2反应制备AlN，在这种产物中添加少量NH4Cl固体并充分混合，有利于AlN 的制备，其主要原因是__________________。

（4）“电解II”是电解Na2CO3溶液，原理如图所示。

阳极的电极反应式为_________________。

Answer 1

【答案】Na2O·Al2O3·2SiO2 铝硅酸钠、氧化铁 OH-+HCO3-=CO32-+H2O AlO2-+HCO3-+H2O=CO32-+Al(OH)3↓ 氯化铵分解产生的氯化氢能够破坏铝表面的氧化铝薄膜 4CO32-+2H2O-4e-=4HCO3-+O2↑

【解析】

以铝土矿(主要成分为，含和等杂质)为原料制备铝，由流程可知，加溶解时不反应，由信息可知在“碱溶”时转化为铝硅酸钠沉淀，过滤得到的滤渣为、铝硅酸钠，碳酸氢钠与偏铝酸钠反应生成，过滤II得到，灼烧生成氧化铝，电解I为电解氧化铝生成铝和氧气，纯铝在氯气中燃烧生成氯化铝，氯化铝再与反应生成铝氢化钠。

（1）铝硅酸钠() 用氧化物表示时通常先金属氧化物，后二氧化硅和水，其氧化物形式为，

故答案为：；

（2）铝土矿加溶解时，溶解生成偏铝酸钠，而不反应，由信息可知在“碱溶”时转化为铝硅酸钠沉淀，则过滤所得滤渣Ⅰ为铝硅酸钠、氧化铁，滤液中含有过量和溶液，加入溶液后，分别与、反应，反应的离子方程式为、，

故答案为：铝硅酸钠、氧化铁；、；

（3）铝粉在1000℃时可与反应制备，在铝粉中添加少量固体并充分混合，有利于的制备，其主要原因是分解产生的 能够破坏表面的薄膜，

故答案为：氯化铵分解产生的氯化氢能够破坏铝表面的氧化铝薄膜；

（4）由图可知，阳极上碳酸根离子失去电子生成碳酸氢根离子和氧气，阳极反应为，

故答案为：。