Question

【題目】工業上用鋁土礦(含氧化鋁、氧化鐵)制取鋁的過程如下：

請回答下列問題：

(1)沉淀C的化學式為____，C與金屬Al可以在高溫下發生反應,可用于焊接鐵軌。則該反應的化學方程式為_________。

(2)操作Ⅰ、操作Ⅱ 和操作Ⅲ 都是____(填操作名稱)，實驗室要洗滌Al(OH)3沉淀，洗滌方法是____________。

(3)生產過程中，除NaOH、H2O可以循環使用外，還可以循環使用的物質有______(填化學式)。用此法制取鋁的副產品是______(填化學式)。

(4)金屬鋁的生產是以Al2O3為原料，在熔融狀態下進行電解： ，電解熔融的氧化鋁，若得到標準狀況下11.2 L O2，則同時生成____g鋁。

下列有關此工藝的說法合理的是______

A．冰品石(Na3AlF6)的作用是降低Al2O3的熔化溫度

B．電解生成的金屬鋁是在熔融液的上層

C．電解過程中的電極材料可以為金屬材料

D．鋁是高耗能產品，廢舊鋁材的回收后制成氧化鋁比較合理

(5)若鋁土礦中還含有二氧化硅，此生產過程中得到的氧化鋁將混有雜質：___(填化學式)。

Answer 1

【答案】Fe2O3 2Al+ Fe2O3=Al2O3 +2Fe 過濾 向漏斗中加蒸餾水至浸沒沉淀，使水自然流完，重復操作2～3次 CaO和CO2 Fe2O3和O2 18 A SiO2

【解析】

根據流程圖，氧化鋁可以和氫氧化鈉反應得到偏鋁酸鈉，氧化鐵和氫氧化鈉不反應，所以B是偏鋁酸鈉溶液，C是氧化鐵，實現固體和液體的分離的方法是過濾，氫氧化鋁受熱分解得到氧化鋁和水，電解氧化鋁得到的是金屬鋁和氧氣，據流程分析解題。

(1)因Al2O3+2NaOH═2NaAlO2+H2O，而Fe2O3不與NaOH溶液發生反應，因此過濾得到的沉淀C為Fe2O3，利用Fe2O3發生鋁熱反應制取Fe，即2Al+Fe2O3Al2O3+2Fe；

(2)操作Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ均是除去不溶于液體的固體，即過濾，洗滌方法是向漏斗中加蒸餾水至浸沒沉淀，使水自然流完，重復操作2～3次；

(3)據流程圖可看出循環使用的物質除NaOH、H2O外，還有CaCO3CaO+CO2↑，CaO與CO2也可循環使用；制取Al同時得到Fe2O3和O2；

(4)2Al2O3(熔融)4Al+3O2↑，n(O2)=0.5mol，則m(Al)=×0.5mol×27g/mol=18g；

A．Al2O3的熔點很高，熔化得需要較多能量，加入冰晶石可以降低熔化溫度，故A正確；

B．由于冰晶石(Na3AlF6)與氧化鋁熔融物密度比鋁的小，所以鋁在熔融液的下層，故B錯誤；

C．電解過程中如果是金屬做陽極，將參與電極反應，故C錯誤；

D．電解產生的鋁要盡量以單質形式存在，所以將回收鋁做成鋁錠最好，故D錯誤；

故答案為：A；

(5)鋁土礦中含有二氧化硅，可以和氫氧化鈉反應生成硅酸鈉溶液，向其中通二氧化碳可以得到硅酸沉淀，硅酸受熱分解得到二氧化硅，所以生產過程中得到的氧化鋁將混有雜質二氧化硅。