Question

铝在自然界中主要以铝矾土（Al₂O₃．xH₂O）氧化物的形式存在．镓（Ga）常以极少量分散于铝矿中．铝和镓的性质相似，如氢氧化物都是难溶的两性氢氧化物．工业上提取铝是以铝矾土为原料，用NaOH溶液处理铝矿，生成NaAlO₂和NaGaO₂；然后通入CO₂，得Al（OH）₃沉淀，而NaGaO₂留在溶液中（循环多次后成为提取镓的原料）；过滤，将沉淀干燥、灼烧得到Al₂O₃；最后将Al₂O₃在一定条件下高温电解，在阴极上得到熔融的金属铝，纯度可达99%左右，放出后铸成铝锭．

（1）写出各步反应的化学方程式：
①

 

②

 

③

 

④

 

（2）在NaAlO₂和NaGaO₂的混合液中通入CO₂，只有Al（OH）₃沉淀，而没有Ga（OH）₃沉淀的原因可能是

 

．

Answer 1

考点：金属冶炼的一般原理,物质的分离、提纯的基本方法选择与应用

专题：元素及其化合物

分析：根据已知信息：铝和镓的性质相似，氢氧化物都是难溶的两性氢氧化物，根据金属铝以及氢氧化铝、氧化铝的性质来书写方程式．

解答： 解：（1）①氧化铝和氧化镓都可以和氢氧化钠之间发生反应，其反应原理为：Al₂O₃+2NaOH=2NaAlO₂+H₂O 和Ga₂O₃+2NaOH═2NaGaO₂+H₂O，
故答案为：Al₂O₃+2NaOH=2NaAlO₂+H₂O 和Ga₂O₃+2NaOH═2NaGaO₂+H₂O；
②向偏铝酸钠中通入二氧化碳会发生反应生成氢氧化铝和碳酸钠，即2NaAlO₂+CO₂+2H₂O═2Al（OH）₃↓+Na₂CO₃，
故答案为：2NaAlO₂+CO₂+2H₂O═2Al（OH）₃↓+Na₂CO₃；
③氢氧化铝受热易分解：2Al（OH）₃

△   .

Al₂O₃+3H₂O，故答案为：2Al（OH）₃

△   .

Al₂O₃+3H₂O；
④电解熔融的氧化铝可以获得金属铝合氧气，即2Al₂O₃

电解  .

4Al+3O₂↑，故答案为：2Al₂O₃

电解  .

4Al+3O₂↑；
（2）化学反应遵循强酸制弱酸的原理，在NaAlO₂和NaGaO₂的混合液中通入CO₂，只有Al（OH）₃沉淀，而没有Ga（OH）₃沉淀，可能是镓酸酸性强于碳酸，故答案为：镓酸酸性强于碳酸．

点评：本题是一道信息迁移题，考查学生金属铝以及化合物的性质、化学方程式的书写等，难度不大．