Question

2．工業(yè)上用鋁土礦（主要成分為Al₂O₃，含SiO₂、Fe₂O₃等雜質）為原料冶煉鋁的工藝流程如下圖所示：

已知：2Na₂SiO₃+2NaAlO₂+2H₂O=Na₂Al₂SiO₃↓+4NaOH．對上述流程中的判斷正確的是（　�。�
①試劑X為稀硫酸，沉淀中含有硅的化合物
②反應 II 中生成Al（OH）₃的反應為：CO₂+AlO₂^-+2H₂O═Al（OH）₃↓+HCO₃^-
③結合質子（H⁺） 的能力由弱到強的順序是OH^-＞AlO₂^-＞CO₃^2-
④Al₂O₃熔點很高，工業(yè)上還可采用電解熔融AlCl₃冶煉Al．

• A． ①②
• B． ②③
• C． ①④
• D． ③④

Answer 1

分析 Al₂O₃、Fe₂O₃和硫酸反應，要將氧化鋁和Fe₂O₃分離出來，應該選擇氫氧化鈉，將氧化鋁溶解為偏鋁酸鈉，則固體難溶物是氧化鐵，即試劑X為氫氧化鈉，沉淀中含有氧化鐵，偏鋁酸鹽中通二氧化碳來獲得氫氧化鋁沉淀，發(fā)生CO₂+AlO₂^-+2H₂O═Al（OH）₃↓+HCO₃^-，Y為CO₂，氫氧化鋁加熱分解生成氧化鋁，電解可得鋁，
A、根據(jù)流程可知，溶液乙通入過量的Y生成氫氧化鋁沉淀、碳酸氫鈉可知，溶液乙中含有偏鋁酸根、氣體Y為二氧化碳，則試劑X為氫氧化鈉溶液；
B、過量的二氧化碳與偏鋁酸鈉反應生成氫氧化鋁沉淀與碳酸氫鈉；
C、結合質子的能力越強，則形成的物質的酸性越弱；
D、氯化鋁是分子晶體，熔融時不存在鋁離子．

解答 解：A、由于溶液乙通入過量的Y生成氫氧化鋁沉淀、碳酸氫鈉可知，溶液乙中含有偏鋁酸根、氣體Y為二氧化碳，故試劑X為氫氧化鈉溶液，不可能為硫酸，故A錯誤；
B、過量的二氧化碳與偏鋁酸鈉反應生成氫氧化鋁沉淀與碳酸氫鈉，反應方程式為：NaAlO₂+CO₂+2H₂O=Al（OH）₃↓+NaHCO₃，離子方程式為：CO₂+AlO₂^-+2H₂O=Al（OH）₃↓+HCO₃^-，故B正確；
C、結合質子的能力就是指堿性，結合質子能力越強，相應的酸放出質子的能力就越弱，其對應的酸的酸性就越弱，顯然酸性強弱HCO₃^-＞Al（OH）₃＞H₂O，堿性：OH^-＞AlO₂^-＞CO₃^2-，所以結合質子能力：OH^-＞AlO₂^-＞CO₃^2-，故C錯誤；
D、氯化鋁是分子晶體，熔融時不存在鋁離子，電解熔融的氯化鋁不能獲得金屬鋁，故D錯誤；
故選B．

點評 本題考查了鐵、鋁化合物的性質以工業(yè)冶煉鋁等，題目難度中等，理解工藝原理，根據(jù)工藝流程判斷試劑X為氫氧化鈉是解題關鍵．