Question

16．铝土矿是提取Al₂O₃和制备金属铝的原料，主要成分为Al₂O₃，另外还含有少量Fe₂O₃、CuO等杂质．下面是提取Al₂O₃的一种工艺流程：

回答下列问题：
（1）反应①的离子方程式为Al₂O₃+2OH^-+3H₂O═2[Al （OH）₄]^-
（2）操作I的名称是过滤，该操作后除溶液A外，另外的物质是Fe₂O₃、CuO（填化学式）
（3）反应②中加入的试剂D为过量状态，则D的化学式为CO₂
（4）操作 II用到的仪器有铁架台、烧杯、漏斗、玻璃棒，滤渣B的成分为Al（OH）₃
（5）物质C为Al₂O₃，其状态为熔融．

Answer 1

分析 铝土矿加入氢氧化钠溶液浸取过滤，铝土矿是提取Al₂O₃和制备金属铝的原料，主要成分为Al₂O₃，另外还含有少量Fe₂O₃、CuO等杂质，加入氢氧化钠溶液溶解，过滤得到滤液A中含有偏铝酸钠，滤渣为Fe₂O₃、CuO，通入D为过量二氧化碳反应后过滤，得到滤渣B为氢氧化铝沉淀，操作Ⅲ是焙烧氢氧化铝得到C为氧化铝，氧化铝电解得到粗铝，
（1）反应①是氧化铝溶于氢氧化钠溶于生成四羟基合铝酸钠；
（2）操作Ⅰ是分离固体和溶液的操作，铝土矿溶于氢氧化钠溶液过滤得到滤渣为Fe₂O₃、CuO
（3）反应②中加入的试剂D为过量状态是二氧化碳气体，利用碳酸酸性强于氢氧化铝反应得到氢氧化铝沉淀；
（4）操作 II是过滤操作，结合装置选择需要的仪器；分析得到滤渣B为氢氧化铝；
（5）电解熔融氧化铝得到金属铝．

解答 解：（1）反应①是氧化铝溶于氢氧化钠溶于生成四羟基合铝酸钠，反应的离子方程式为：Al₂O₃+2OH^-+3H₂O═2[Al （OH）₄]^-，
故答案为：Al₂O₃+2OH^-+3H₂O═2[Al （OH）₄]^-；
（2）操作Ⅰ是分离固体和溶液的操作为过滤，铝土矿溶于氢氧化钠溶液，妻子氧化铝溶解，氧化铁和氧化铜为碱性氧化物不与氢氧化钠溶液反应，过滤得到滤渣为Fe₂O₃、CuO，
故答案为：过滤，Fe₂O₃、CuO；
（3）反应②中加入的试剂D为过量状态，是过量二氧化碳通入偏铝酸钠溶液中生成氢氧化铝沉淀，D的化学式为CO₂，
故答案为：CO₂；
（4）操作 II是过滤操作，结合装置选择需要的仪器为铁架台、烧杯、漏斗、玻璃棒，上述分析得到滤渣B为氢氧化铝沉淀，滤渣B的成分为Al（OH）₃，
故答案为：玻璃棒；Al（OH）₃；
（5）分析可知物质C为Al₂O₃，其状态为熔融，电解熔融氧化铝生成铝和氧气，
故答案为：Al₂O₃；熔融．

点评 本题考查了物质分离提纯过程分析、物质性质和实验基本操作，主要是铝及其化合物性质的应用，掌握基础是解题关键，题目难度中等．