Question

5．工業(yè)上用某種氧化鋁礦石（含Fe₂O₃雜質）為原料冶煉鋁的工藝流程如圖：

已知：①Na₂SiO₃+2CO₂（過量）+2H₂O═H₂SiO₃↓+2NaHCO₃，NaAlO₂也有此類似的反應．
②做Y的焰色反應實驗，火焰為黃色．
回答下列問題：
（1）X的化學式為NaOH；寫出Al₂O₃的一種用途可用于冶煉金屬鋁或用作耐火材料．
（2）反應 I的離子方程式為Al₂O₃+2OH^-=2AlO₂^-+H₂O．
（3）如果忽略過量的X，則反應 II中生成Al（OH）₃的化學方程式為NaAlO₂+CO₂+2H₂O=Al（OH）₃↓+NaHCO₃．
（4）已知在高溫下Al能與磁性氧化鐵發(fā)生置換反應，該反應化學方程式為9Al+3Fe₃O₄$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$9Fe+4Al₂O₃
（5）向溶液乙中通入過量的CO₂后需要過濾、洗滌，方可得到不含雜質（水分除外）的Al（OH）₃．洗滌沉淀的方法是將沉淀置于過濾器中（或向漏斗中），加蒸餾水至剛好浸沒沉淀，待水流盡，重復2～3次；過濾時必須用到的玻璃儀器有漏斗、玻璃棒、燒杯．

Answer 1

分析 溶液乙通入過量Y可生成Al（OH）₃，說明試劑X用于分離Al₂O₃、Fe₂O₃，則試劑X是氫氧化鈉溶液，Al₂O₃溶于氫氧化鈉溶液得到NaAlO₂溶液，Fe₂O₃與氫氧化鈉溶液不反應，所以過濾后所得溶液乙為NaAlO₂溶液，沉淀為Fe₂O₃；
向偏鋁酸鈉溶液中通入過量Y為CO₂，向NaAlO₂溶液中通入過量CO₂的化學方程式為NaAlO₂+CO₂+2H₂O=Al（OH）₃↓+NaHCO₃；生成Al（OH）₃，Y為NaHCO₃溶液，灼燒Al（OH）₃得Al₂O₃，電解熔融Al₂O₃得到Al，以此解答該題．

解答 解：（1）溶液乙通入過量Y可生成Al（OH）₃，說明試劑X用于分離Al₂O₃、Fe₂O₃，則試劑X是氫氧化鈉溶液，Al₂O₃可用于冶煉金屬鋁或用作耐火材料；
故答案為：NaOH；可用于冶煉金屬鋁或用作耐火材料；
（2）反應 I為氧化鋁與氫氧化鈉反應，離子方程式為：Al₂O₃+2OH^-=2AlO₂^-+H₂O；
故答案為：Al₂O₃+2OH^-=2AlO₂^-+H₂O；
（3）反應II為偏鋁酸鈉和二氧化碳的反應，該反應的方程式：NaAlO₂+CO₂+2H₂O=Al（OH）₃↓+NaHCO₃；
故答案為：NaAlO₂+CO₂+2H₂O=Al（OH）₃↓+NaHCO₃；
（4）在高溫下Al能與磁性氧化鐵發(fā)生置換反應，生成氧化鋁和鐵，反應物為：9Al+3 Fe₃O₄  $\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$9 Fe+4Al₂O₃；
故答案為：9Al+3 Fe₃O₄  $\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$9 Fe+4Al₂O₃；
（5）向溶液乙中通入過量的CO₂后需要過濾、洗滌，方可得到不含雜質（水分除外）的Al（OH）₃，洗滌沉淀的方法是將沉淀置于過濾器中（或向漏斗中），加蒸餾水至剛好浸沒沉淀，待水流盡，重復2～3次；過濾需要的玻璃儀器有漏斗、玻璃棒、燒杯；
故答案為：將沉淀置于過濾器中（或向漏斗中），加蒸餾水至剛好浸沒沉淀，待水流盡，重復2～3次；漏斗、玻璃棒、燒杯．

點評 本題考查混合物分離提純方法的選擇和應用，為高頻考點，把握混合物分離流程及發(fā)生的反應為解答的關鍵，側重物質性質及分離方法的考查，明確物質性質差異性即可提純分離物質，題目難度不大．