Question

铝是一种重要的金属，在生产、生活中具有许多重要的用图，如图是从铝土矿中制备铝的工艺流程：

已知：

①铝土矿的主要成分是Al₂O₃，此外还含有少量SiO₂、Fe₂O₃等杂质；

②溶液中的硅酸钠与偏铝酸钠反应，能生成硅铝酸盐沉淀，化学反应方程式为：2Na₂SiO₃+2NaAlO₂+2H₂O═Na₂Al₂Si₂O₈↓+4NaOH

回答下列问题：

（1）溶解铝土矿时，其成分与NaOH溶液发生反应的离子方程式：              ．

（2）滤渣A的主要成分为             ；硅酸盐沉淀写成氧化物的形式是                ．

（3）在工艺流程第三步中，选用二氧化碳作酸化剂而不使用盐酸的原因是               ．

（4）若该工厂用mkg铝土矿共制得nkgAl（假设每步反应进行完全），则铝土矿中Al₂O₃的质量分数为      ．

（5）若将铝用酸溶解，下列试剂中最好选用            （填编号）．

A．浓硫酸    B．稀硫酸    C．稀HNO₃    D．浓HNO₃

（6）电解冶炼铝时用Na₃AlF₆作助熔剂，Na₃AlF₆是配合物，其中内界是         ，配位数为        ．

Answer

（1）Al2O3＋2OH－=2AlO2－＋H2O，SiO2＋2OH－=SiO32-＋H2O；（2）Fe2O3，Na2Al2Si2O8 ，Na 2O·Al2O3·2SiO2；（3）Al（OH）3溶于强酸而不溶于弱酸，提高Al2O3的提取率（或合理答案）； （4）5100n/27m % 或 1700n/9m % ；（5）B ；（6）[AlF6]3- ， 6。

【解析】

试题分析：（1）Al2O3是两性氧化物，与NaOH反应，其离子反应方程式为：Al2O3＋2OH－=2AlO2－＋H2O，SiO2属于酸性氧化物，和NaOH发生复分解反应，即SiO2＋2OH－=SiO32－＋H2O，Fe2O3属于碱性氧化物，不与NaOH反应；（2）根据上述分析，滤渣A是Fe2O3，根据信息②还有硅铝酸钠，因此滤渣A的成分是Fe2O3、Na2Al2Si2O8，把硅酸盐写成氧化物的形式，要求原子个数守恒或跟硅酸盐中原子成比例，按照金属氧化物→SiO2→H2O的形式书写，如果是多个金属，按照金属活动性书写，即Na2O·Al2O3·2SiO2；（3）因为生成的2AlO2－＋CO2＋3H2O=2Al（OH）3↓＋CO32－，Al（OH）3不溶于碳酸，但溶于盐酸，因此用CO2酸化；（4）根据铝元素守恒，氧化铝的质量分数为：51n/27m×100%=17n/9m×100%；（5）A、浓硫酸和Al发生钝化反应，阻碍反应进一步进行，故不行；B、和稀硫酸反应，产生氢气，故正确；C、和稀硝酸反应生成NO，NO有毒，污染空气，故不可取；D、和浓硝酸发生钝化反应，阻碍反应的进行，故错误；（6）内界是[AlF6]3－，配位数为6。

考点：考查Al及其化合物的性质、硅酸盐的拆写、化学计算、配合物等知识。