Question

鋁是用途廣泛的金屬材料，目前工業(yè)上主要用鋁土礦（主要成分含氧化鋁、氧化鐵）來(lái)制取鋁，其常見(jiàn)的過(guò)程如下：

請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）沉淀B的化學(xué)式是

 

，沉淀E的化學(xué)式是

 

．
（2）寫(xiě)出①過(guò)程中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式

 

．
（3）操作Ⅱ是

 

（填操作名稱(chēng)）；要通過(guò)操作Ⅳ獲得純凈Al₂O₃，必須進(jìn)行洗滌，簡(jiǎn)述洗滌沉淀的操作要點(diǎn)：

 

．
（4）生產(chǎn)過(guò)程中，除水和CO₂可以循環(huán)使用外，還可循環(huán)使用的物質(zhì)有

 

、

 

（填化學(xué)式）．
（5）電解Al₂O₃制取Al的反應(yīng)式為

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：物質(zhì)分離和提純的方法和基本操作綜合應(yīng)用

專(zhuān)題：元素及其化合物

分析：（1）鋁土礦中含氧化鐵，氧化鐵不和堿反應(yīng)；氧化鈣和水反應(yīng)生成氫氧化鈣，氫氧化鈣與碳酸鈉反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀（E）和氫氧化鈉；
（2）鋁土礦中含有氧化鋁，可與氫氧化鈉反應(yīng)生成偏鋁酸鈉和水；
（3）不溶物和溶液分開(kāi)采取過(guò)濾的方法；洗滌沉淀，可在過(guò)濾器中加入水至淹沒(méi)沉淀，等水過(guò)濾后，重復(fù)操作2-3次；
（4）根據(jù)流程可以確定能循環(huán)使用的物質(zhì)；
（5）氧化鋁電解生成鋁和氧氣．

解答： 解：（1）鋁土礦中含氧化鐵，氧化鐵不和堿反應(yīng)，故過(guò)濾后得到沉淀B為氧化鐵；氧化鈣和水反應(yīng)生成氫氧化鈣，氫氧化鈣與碳酸鈉反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀（E）和氫氧化鈉，反應(yīng)的總方程式為Na₂CO₃+CaO+H₂O═2NaOH+CaCO₃↓，
故答案為：Fe₂O₃；CaCO₃；
（2）鋁土礦中含有氧化鋁，可與氫氧化鈉反應(yīng)生成偏鋁酸鈉和水，反應(yīng)的離子方程式為Al₂O₃+2OH^-═2AlO^-₂+H₂O，
故答案為：Al₂O₃+2OH^-═2AlO^-₂+H₂O；
（3）不溶物和溶液分開(kāi)采取過(guò)濾的方法；洗滌沉淀，可在過(guò)濾器中加入水至淹沒(méi)沉淀，等水自然流盡后重復(fù)操作2-3次，
故答案為：過(guò)濾；在過(guò)濾器中加入水至淹沒(méi)沉淀，等水自然流盡后重復(fù)操作2-3次；
（4）對(duì)碳酸鈣高溫煅燒生成的氧化鈣可以再和碳酸鈉水溶液作用，生成的二氧化碳還可以用來(lái)處理溶液C，二者均可以循環(huán)使用，氧化鈣和水反應(yīng)生成氫氧化鈣，氫氧化鈣與碳酸鈉反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和氫氧化鈉溶液即D溶液，反應(yīng)的總方程式為Na₂CO₃+CaO+H₂O═2NaOH+CaCO₃↓，氫氧化鈉用來(lái)堿浸，
故答案為：NaOH；CaO；
（5）氧化鋁電解生成鋁和氧氣，反應(yīng)方程式為：2Al₂O₃

電解  .

4Al+3O₂↑，故答案為：2Al₂O₃

電解  .

4Al+3O₂↑．

點(diǎn)評(píng)：本題考查物質(zhì)的分離和提純，側(cè)重于鋁的化合物的考查，難度中等，注意把握相關(guān)物質(zhì)的性質(zhì)以及化學(xué)方程式的書(shū)寫(xiě)，學(xué)習(xí)中注意相關(guān)知識(shí)的積累．