题目内容

6．铝是一种应用广泛的金属，工业上用Al2O3和冰晶石（Na3AlF6）混合熔融点解制得．铝土矿的主要成分是Al2O3，含有SiO2、Fe2O3、MgO等杂质．工业上从铝土矿中提炼Al2O3并制取铝的流程如下：
（1）结合已学知识，反应1涉及的主要化学方程式有Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O、SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O，滤液Ⅰ中加入CaO生成沉淀是CaSiO3（填化学式）．
（2）反应2后应进行的操作是过滤．
（3）箱滤液Ⅱ中通入气体A为CO2，生成沉淀B的离子方程式为2AlO2-+CO2+3H2O=2Al（OH）3↓+CO32-．
（4）电解Al2O3得到铝的化学方程式为2Al2O3$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$4Al+3O2↑．

分析 铝土矿的主要成分是Al2O3和SiO2等，与NaOH反应分别为：Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O；SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O，反应1的滤液中含有NaAlO2和Na2SiO3加入CaO，Na2SiO3变为CaSiO3沉淀，故滤液Ⅱ中的溶质为NaAlO2，通入A生成B，B煅烧生成Al2O3，故B为Al（OH）3，气体A应该为CO2，发生反应为：2AlO2-+CO2+3H2O=2Al（OH）3↓+CO32-，以此解答该题．

解答 解：铝土矿的主要成分是Al2O3和SiO2等，与NaOH反应分别为：Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O；SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O，反应1的滤液中含有NaAlO2和Na2SiO3加入CaO，Na2SiO3变为CaSiO3沉淀，故滤液Ⅱ中的溶质为NaAlO2，通入A生成B，B煅烧生成Al2O3，故B为Al（OH）3，气体A应该为CO2，发生反应为：2AlO2-+CO2+3H2O=2Al（OH）3↓+CO32-，
（1）铝土矿的主要成分是Al2O3和SiO2等，与NaOH反应：Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O；SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O，滤液Ⅰ中含有硅酸钠、偏铝酸钠，加入CaO，生成氢氧化钙，氢氧化钙与硅酸钠反应生成硅酸钙沉淀，
故答案为：Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O、SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O；CaSiO3；
（2）反应2后应进行的操作分离固体和溶液，应为过滤操作，故答案为：过滤；
（3）由工艺流程可知，B为氢氧化铝，故气体A为二氧化碳，滤液Ⅱ主要是偏铝酸钠，偏铝酸钠溶液通入二氧化碳，生成氢氧化铝与碳酸钠，反应方程式为：2AlO2-+CO2+3H2O=2Al（OH）3↓+CO32-，
故答案为：CO2；2AlO2-+CO2+3H2O=2Al（OH）3↓+CO32-；
（4）电解氧化铝的化学方程式为2Al2O3$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$4Al+3O2↑，故答案为：2Al2O3$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$4Al+3O2↑．

点评 本题考查混合物分离提纯，为高频考点，把握分离流程中发生的反应、混合物分离方法为解答的关键，侧重分析与实验能力的考查，注意元素化合物知识及实验技能的综合应用，题目难度不大．

练习册系列答案
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