Question

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____，C与金属Al可以在高温下发生反应,可用于焊接铁轨。则该反应的化学方程式为_________。

(2)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，洗涤方法是____________。

(3)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)。

(4)金属铝的生产是以Al₂O₃为原料，在熔融状态下进行电【解析】
，电解熔融的氧化铝，若得到标准状况下11.2 L O₂，则同时生成____g铝。

下列有关此工艺的说法合理的是______

A．冰品石(Na₃AlF₆)的作用是降低Al₂O₃的熔化温度

B．电解生成的金属铝是在熔融液的上层

C．电解过程中的电极材料可以为金属材料

D．铝是高耗能产品，废旧铝材的回收后制成氧化铝比较合理

(5)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

Fe2O3 2Al+ Fe2O3=Al2O3 +2Fe 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 CaO和CO2 Fe2O3和O2 18 A SiO2

【解析】

根据流程图，氧化铝可以和氢氧化钠反应得到偏铝酸钠，氧化铁和氢氧化钠不反应，所以B是偏铝酸钠溶液，C是氧化铁，实现固体和液体的分离的方法是过滤，氢氧化铝受热分解得到氧化铝和水，电解氧化铝得到的是金属铝和氧气，据流程分析解题。

(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，利用Fe2O3发生铝热反应制取Fe，即2Al+Fe2O3Al2O3+2Fe；

(2)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；

(3)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；

(4)2Al2O3(熔融)4Al+3O2↑，n(O2)=0.5mol，则m(Al)=×0.5mol×27g/mol=18g；

A．Al2O3的熔点很高，熔化得需要较多能量，加入冰晶石可以降低熔化温度，故A正确；

B．由于冰晶石(Na3AlF6)与氧化铝熔融物密度比铝的小，所以铝在熔融液的下层，故B错误；

C．电解过程中如果是金属做阳极，将参与电极反应，故C错误；

D．电解产生的铝要尽量以单质形式存在，所以将回收铝做成铝锭最好，故D错误；

故答案为：A；

(5)铝土矿中含有二氧化硅，可以和氢氧化钠反应生成硅酸钠溶液，向其中通二氧化碳可以得到硅酸沉淀，硅酸受热分解得到二氧化硅，所以生产过程中得到的氧化铝将混有杂质二氧化硅。