Question

(10分)工业上用铝土矿(含氧化铝、氧化铁)制取铝的过程如下：

请回答下列问题：

(1)沉淀C的化学式为________，该物质除了用于金属冶炼以外，还可用作________。

(2)电解熔融的氧化铝时，若得到标准状况下22.4 L O₂，则同时生成________g铝。

(3)操作Ⅰ、操作Ⅱ和操作Ⅲ都是________(填操作名称)，实验室要洗涤Al(OH)₃沉淀应该在________装置中进行，洗涤方法是______________________________________

________________________________________________________________________。

(4)生产过程中，除NaOH、H₂O可以循环使用外，还可以循环使用的物质有________(填化学式)。用此法制取铝的副产品是________(填化学式)。

(5)写出Na₂CO₃溶液与CaO反应的离子方程式：________________________________。

(6)若铝土矿中还含有二氧化硅，此生产过程中得到的氧化铝将混有杂质：________(填化学式)。

Answer

(1)Fe2O3 颜料 (2)36 (3)过滤 过滤 向漏斗中加蒸馏水至浸没沉淀，使水自然流完，重复操作2～3次

(4)CaO和CO2 Fe2O3和O2

(5)CO32—＋CaO＋H2O===CaCO3↓＋2OH－

(6)SiO2

【解析】(1)因Al2O3＋2NaOH===2NaAlO2＋H2O，而Fe2O3不与NaOH溶液发生反应，因此过滤得到的沉淀C为Fe2O3，除利用Fe2O3发生铝热反应制取Fe外，还可作颜料。

(2)2Al2O3(熔融)4Al＋3O2↑，n(O2)＝22.4/22.4＝1 mol，则m(Al)＝4/3mol×27 g/mol＝36 g。

(3)操作Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ均是除去不溶于液体的固体，即过滤，洗涤方法是向漏斗中加蒸馏水至浸没沉淀，使水自然流完，重复操作2～3次。

(4)据流程图可看出循环使用的物质除NaOH、H2O外，还有CaCO3CaO＋CO2↑，CaO与CO2也可循环使用；制取Al同时得到Fe2O3和O2。

(5)发生的化学反应为Na2CO3＋CaO＋H2O===CaCO3↓＋2NaOH。

(6)据SiO2性质，SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O，Na2SiO3＋CO2＋H2O===H2SiO3↓＋Na2CO3，H2SiO3SiO2＋H2O，因此Al2O3中将混有SiO2。