Question

鋁是一種應用廣泛的金屬，工業上用Al₂O₃和冰晶石（Na₃AlF₆）混合熔融電解制得。
①鋁土礦的主要成分是Al₂O₃和SiO₂等。從鋁土礦中提煉Al₂O₃的流程如下：

②以螢石（CaF₂）和純堿為原料制備冰晶石的流程如下：

回答下列問題：
（1）寫出反應1的化學方程式                           ；
（2）濾液Ⅰ中加入CaO生成的沉淀是        ，反應2的離子方程式為                   ；
（3）E可作為建筑材料，化合物C是      ，寫出由D制備冰晶石的化學方程式                 ；
（4）電解制鋁的化學方程式是                  ，以石墨為電極，陽極產生的混合氣體的成分是                    。

Answer 1

（1）2NaOH＋SiO₂＝Na₂SiO₃＋H₂O（2分）     2NaOH＋Al₂O₃＝2NaAlO₂＋H₂O（2分）
（2）CaSiO₃（2分）           2AlO₂^－＋CO₂＋3H₂O＝2Al(OH)₃↓＋CO₃^2－（2分）
（3）濃H₂SO₄（1分）    12HF＋3Na₂CO₃＋2Al(OH)₃＝2Na₃AlF₆＋3CO₂＋9H₂O（2分）
（4）2Al₂O₃4Al＋3O₂↑（2分）    O₂、CO₂（CO）（2分）

解析試題分析：（1）反應1為“堿溶”，發生的反應為：2NaOH＋SiO₂＝Na₂SiO₃＋H₂O，2NaOH＋Al₂O₃＝2NaAlO₂＋H₂O；（2）濾液I的主要成分是NaAlO₂和Na₂SiO₃，加入生石灰發生的反應：CaO+H₂O=Ca(OH)₂和Ca(OH)₂＋Na₂SiO₃＝CaSiO₃+ 2NaOH，即沉淀為CaSiO₃。濾液II的主要成分是NaAlO₂，通入的氣體A是CO₂，發生反應的方程式為2NaAlO₂＋CO₂＋3H₂O＝2A l ( O H )₃↓＋Na₂CO₃；（3）根據生成物可以作為建筑材料以及加入C能和CaF₂發生反應，可知C是濃硫酸，反應的方程式為CaF₂+H₂SO₄（濃）＝CaSO₄+2HF；（4）電解法制鋁的方程式為2Al₂O₃4Al＋3O₂↑，陽極產生的氣體是O₂。
考點：考查實驗基本操作，元素化合物性質及其轉化關系，