Question

（1）铝土矿的主要成分是Al₂O₃·3H₂O，假设杂质是Fe₂O₃，写出由铝土矿制备金属铝的各步骤的化学方程式。（2013年高考题片段，源于高一教材）

（2）炼铁的原料有赤铁矿（假设杂质为SiO₂）、焦炭、石灰石，设备为高炉，写出炼铁时所发生的主要的化学反应方程式                           

（3）工业上用石英砂先煅烧制取粗硅，最后经过还原反应制取高纯硅，其反应方程式分别为：                           

（4）假设没有Fe，生活会                 

假设没有Al，生活会                  

假设没有Si，生活会                  

Answer

（27分）方程式各2分，（4）问共3分

（1）①Al2O3+2NaOH＝2NaAlO2+H2O   ②NaAlO2+CO2+2H2O＝Al(OH)3↓+NaHCO3

③2Al(OH)3Al2O3+3H2O  ④2Al2O34Al+3 O2↑

（2）①C+O2CO2     ②CO2+C2CO  ③Fe2O3+3CO2Fe+3CO2

④CaCO3CaO+CO2↑   ⑤CaO+SiO2CaSiO3

（3）①SiO2+2CSi（粗硅）+2CO↑ ②Si+2Cl2SiCl4

③SiCl4+2H2===Si（高纯硅）+4HCl

（4）合理答案都给分。没有Fe，过原始人的生活，没有Al，过封建社会生活，没有Si，没法过信息时代的生活。

【解析】

试题分析：（1）铝土矿的主要成分是Al2O3·3H2O，杂质是Fe2O3，则提纯氧化铝时必须除去氧化铁。根据氧化铝两性氧化物可知，姜铝土矿溶解在氢氧化钠溶液中，氧化铝溶解，生成偏铝酸钠，过滤得到偏铝酸钠溶液。向偏铝酸钠中通入CO2即生成氢氧化铝沉淀，过滤即得到氢氧化铝。氢氧化铝分解生成氧化铝，电解氧化铝即得到金属铝。

（2）高炉炼铁时焦炭燃烧生成CO2，高温下碳和CO2反应又生成CO。生成的CO具有还原性，在高温下可以还原氧化铁。在高温下石灰石分解生成氧化钙和CO2，生成的氧化钙在高温下在和二氧化硅反应生成硅酸钙。

（3）石英砂的主要成分是二氧化硅，在高温下和二氧化硅反应生成粗硅。粗归和氯气在高温下反应生成四氯化硅，然后利用氢气还原四氯化硅置换出单质硅。

考点：考查金属铝、铁和硅的冶炼