Question

19．某同學(xué)設(shè)計工業(yè)上冶煉鋁的工藝流程如下（注：鋁土礦中含有SiO₂、Fe₂O₃等雜質(zhì)）
（1）物質(zhì)A經(jīng)提純結(jié)晶之后可以得到小蘇打，Y的結(jié)構(gòu)式為0=C=0．
（2）反應(yīng)Ⅱ中得到沉淀B的離子方程式有CO₂+AlO₂^-+2H₂O=Al（OH）₃↓+HCO₃^-、2CO₂+SiO₃^2-+2H₂O=H₂SiO₃↓+2HCO₃^-．
（3）OH^-、AlO${\;}_{2}^{-}$、SiO${\;}_{3}^{2-}$結(jié)合質(zhì)子（H⁺）的能力由強(qiáng)到弱的順序是OH^-＞AlO₂^-＞SiO₃^2-．
（4）反應(yīng)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ中有一個與其他三個反應(yīng)類型不同，寫出相應(yīng)的化學(xué)方程式2Al₂O₃$\frac{\underline{\;\;\;通電\;\;\;}}{冰晶石}$4Al+3O₂↑．

Answer 1

分析 電解物質(zhì)B得到Al，物質(zhì)B為氧化鋁，沉淀B系列轉(zhuǎn)化后加熱得到氧化鋁，則沉淀B中含有氫氧化鋁，溶液乙加入過量的Y得到氫氧化鋁沉淀，分離得到物質(zhì)A經(jīng)提純結(jié)晶之后可以得到小蘇打，則Y為二氧化碳，可知試劑X為NaOH，沉淀A為氧化鐵，溶液乙中含有硅酸鈉、偏鋁酸鈉，沉淀B為氫氧化鋁、硅酸，用酸溶液溶解，過濾除去硅酸，濾液中加入弱堿得到氫氧化鋁．

解答 解：電解物質(zhì)B得到Al，物質(zhì)B為氧化鋁，沉淀B系列轉(zhuǎn)化后加熱得到氧化鋁，則沉淀B中含有氫氧化鋁，溶液乙加入過量的Y得到氫氧化鋁沉淀，分離得到物質(zhì)A經(jīng)提純結(jié)晶之后可以得到小蘇打，則Y為二氧化碳，可知試劑X為NaOH，沉淀A為氧化鐵，溶液乙中含有硅酸鈉、偏鋁酸鈉，沉淀B為氫氧化鋁、硅酸，用酸溶液溶解，過濾除去硅酸，濾液中加入弱堿得到氫氧化鋁．
（1）Y為二氧化碳，結(jié)構(gòu)式為O=C=O，故答案為：O=C=O；
（2）反應(yīng)Ⅱ中得到沉淀B的離子方程式有：CO₂+AlO₂^-+2H₂O=Al（OH）₃↓+HCO₃^-，2CO₂+SiO₃^2-+2H₂O=H₂SiO₃↓+2HCO₃^-，
故答案為：CO₂+AlO₂^-+2H₂O=Al（OH）₃↓+HCO₃^-，2CO₂+SiO₃^2-+2H₂O=H₂SiO₃↓+2HCO₃^-；
（3）結(jié)合質(zhì)子能力越強(qiáng)，相應(yīng)的酸電離出氫離子的能力就越弱，其對應(yīng)的酸的酸性就越弱，酸性強(qiáng)弱H₂SiO₃＞Al（OH）₃，結(jié)合質(zhì)子能力：AlO₂^-＞SiO₃^2-，氫氧化鈉與氫氧化鋁、硅酸反應(yīng)生成鹽與水，所以結(jié)合質(zhì)子能力：OH^-＞AlO₂^-＞SiO₃^2-，
故答案為：OH^-＞AlO₂^-＞SiO₃^2-；
（4）反應(yīng)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ均屬于非氧化還原反應(yīng)，反應(yīng)Ⅳ屬于氧化還原反應(yīng)，反應(yīng)IV的化學(xué)方程式為：2Al₂O₃$\frac{\underline{\;\;\;通電\;\;\;}}{冰晶石}$4Al+3O₂↑，
故答案為：2Al₂O₃$\frac{\underline{\;\;\;通電\;\;\;}}{冰晶石}$4Al+3O₂↑．

點評 本題考查物質(zhì)制備工藝流程，關(guān)鍵是理解工藝流程原理，熟練掌握元素化合物性質(zhì)，有利于學(xué)生分析和解決問題的能力的培養(yǎng)．