Question

鋁是一種應(yīng)用廣泛的金屬，工業(yè)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的流程如圖1所示：

②以螢石（CaF₂）和純堿為原料制備冰晶石的流程如圖2所示：
回答下列問題：
（1）寫出反應(yīng)1的化學(xué)方程式

 

、

 

；
（2）濾液Ⅰ中加入CaO生成的沉淀是

 

，若通入的氣體A少量則反應(yīng)2的離子方程式為

 

（3）E常用作制作豆腐的添加劑，化合物C是

 

，寫出由D制備冰晶石的化學(xué)方程式

 

．

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

專題：

分析：①鋁土礦的主要成分是Al₂O₃和SiO₂等，與NaOH反應(yīng)分別為：Al₂O₃+2NaOH=2NaAlO₂+H₂O；SiO₂+2NaOH=Na₂SiO₃+H₂O；濾液中含有NaAlO₂和Na₂SiO₃，加CaO生成CaSiO₃沉淀，濾液II中通二氧化碳生成氫氧化鋁沉淀；
②由工藝流程可知，氣體D含有F元素，應(yīng)是HF，E常用作制作豆腐的添加劑，E為硫酸鈣，故C為濃硫酸；根據(jù)元素守恒，可知HF與碳酸鈉、氫氧化鋁反應(yīng)生成冰晶石，同時(shí)生成二氧化碳、水．

解答： 解：（1）二氧化硅與氫氧化鈉反應(yīng)生成硅酸鈉與水，反應(yīng)方程式為：2NaOH+SiO₂=Na₂SiO₃+H₂O，氧化鋁與氫氧化鈉反應(yīng)生成偏鋁酸鈉與水，反應(yīng)方程式為：2NaOH+Al₂O₃=2NaAlO₂+H₂O，
故答案為：2NaOH+SiO₂=Na₂SiO₃+H₂O；2NaOH+Al₂O₃=2NaAlO₂+H₂O；
（2）濾液Ⅰ中含有硅酸鈉、偏鋁酸鈉，加入CaO，生成氫氧化鈣，氫氧化鈣與硅酸鈉反應(yīng)生成硅酸鈣沉淀；
由工藝流程可知，B為氫氧化鋁，故氣體A為二氧化碳，濾液Ⅱ主要是偏鋁酸鈉，偏鋁酸鈉溶液通入二氧化碳，生成氫氧化鋁與碳酸鈉，反應(yīng)方程式為：2AlO₂^-+CO₂+3H₂O=2Al（OH）₃↓+CO₃^2-，
故答案為：CaSiO₃；2AlO₂^-+CO₂+3H₂O=2Al（OH）₃↓+CO₃^2-；
（3）由工藝流程可知，氣體D含有F元素，應(yīng)是HF，故C為濃硫酸，根據(jù)元素守恒，可知HF與碳酸鈉、氫氧化鋁反應(yīng)生成冰晶石，同時(shí)生成二氧化碳、水，反應(yīng)方程式為12HF+3Na₂CO₃+2Al（OH）₃=2Na₃AlF₆+3CO₂+9H₂O，
故答案為：濃H₂SO₄；12HF+3Na₂CO₃+2Al（OH）₃=2Na₃AlF₆+3CO₂+9H₂O．

點(diǎn)評：本題考查化學(xué)工藝流程、無機(jī)物推斷等，題目難度中等，理解工藝流程是解題的關(guān)鍵，（3）中HF的制備是中學(xué)中比較陌生的知識，是難點(diǎn)、易錯(cuò)點(diǎn)，需要學(xué)生基本扎實(shí)的據(jù)此與運(yùn)用知識分析解決問題的能力．