Question

〔化学-化学与技术〕

工业中以铝土矿(主要成分为Al₂O₃，另含有Fe₂O₃和SiO₂)为原料冶炼铝过程如图所示：

（1） 实验室进行过滤用到的玻璃仪器有烧杯、_____________、_____________。

（2） 操作II中生成不溶物C的离子方程式是                        。

（3） 氧化铝的熔点高达2050℃，工业上为降低能耗，在铝的电解冶炼时，采取的措施是           。

（4） 电解冶炼铝时，阳极和阴极以碳素材料制成，电解过程中，阳极材料需定期进行更换，原因是                    。

（5） 为了提高综合经济效益，实际工业生产中常将上述反应中的相关物质循环利用。其部分转化关系如下图所示：

① 上述转化中未涉及四种基本反应类型中的                反应；

② 写出过程③的化学方程式：                         。

（6） 研究表明，人体过量吸入铝元素会严重危害身体健康。请你结合实际提出两条杜绝铝元素过量吸入的措施：____________。

Answer

（1）漏斗；玻璃棒(2分)

（2）CO2＋2H2O＋AlO2－＝Al(OH)3↓＋HCO3－(或CO2＋[Al(OH)4]－＝Al(OH)3↓＋HCO3－)

（3）加入冰晶石（Na3AlF6）、降低氧化铝的熔点(2分)

（4）阳极产生的氧气与碳发生反应生成二氧化碳(2分)（5）①置换(1分)

②NaHCO3＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋NaOH＋H2O(3分)

（6）不用铝制品作炊具或不用铝箔包装食品（或其他合理答案）(2分)

【解析】

试题分析：（1）过滤实验用到的玻璃仪器：烧杯、玻璃棒、漏斗；

（2）操作Ⅱ中发生的反应是：通入的二氧化碳首先中和溶液中的氢氧化钠，然后偏铝酸钠和二氧化碳反应生成氢氧化铝和碳酸钠，生成不溶物B为氢氧化铝，离子方程式是：OH－＋CO2＝HCO3―；CO2＋2H2O＋AlO2 －＝Al(OH)3↓＋HCO3－；

（3）铝的熔点高，要熔化，得加入助熔剂冰晶石；

（4）电解过程中，阳极上产生的氧气能和碳反应生成二氧化碳，而消耗掉碳，因此阳极上的碳要定期补充；

（5）①溶液B是碳酸钠，可以和氢氧化钙发生复分解反应生成碳酸钙和氢氧化钠，所以X是碳酸钙，Y是氧化钙，Z是氢氧化钙，涉及到了分解反应、化合反应以及复分解反应，不涉及置换反应；

②流程中③的化学方程式为：NaHCO3＋Ca(OH)2==CaCO3↓＋NaOH＋H2O，属于复分解反应；

（6）在涉及到食物包装及其含有铝元素的药品时要注意尽可能的避免，如：尽量少喝铝制包装的饮料、食品；少吃用氢氧化铝做的胃药等。

考点：考查了冶炼铝的工艺流程的相关知识。