Question

1．電解冶煉鋁的原料為鋁土礦，其主要成份為氧化鋁，雜質(zhì)主要是氧化鐵，某工廠冶煉鋁及其副產(chǎn)品的利用如圖1所示：

回答下列問題：
（1）沉淀A是Fe₂O₃ （化學(xué)式）；溶液A中主要成分的化學(xué)式是NaAlO₂和NaOH．
（2）溶液E呈酸 性（選填“酸”或“堿”）；溶液B顯堿性的原因是（用離子方程式表示）HCO₃^-+H₂O?H₂CO₃+OH^-．
（3）寫出下列序號的化學(xué)方程式：
①Al₂O₃+2NaOH═2NaAlO₂+H₂O
③Fe₂O₃+2Al$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Al₂O₃+2Fe
⑦Al（OH）₃+3HCl=AlCl₃+3H₂O
（4）如圖2，工業(yè)冶鋁是電解冰晶石（Na₃AlF₆）和Al₂O₃熔融混合物，電極石墨是該電解池的陽極（填電極名稱），在該電極上發(fā)生氧化 （選填“氧化”或“還原”）反應(yīng)；熔化的鋁從出口流出，你認為能否用水冷卻熔化的鋁？否（選填“能”或“否”）．

Answer 1

分析 由流程圖可知：鋁土礦主要成份為氧化鋁，雜質(zhì)主要是氧化鐵，加入過量氫氧化鈉，氧化鐵不溶，則沉淀A為氧化鐵，與Al發(fā)生鋁熱反應(yīng)制得鐵，氧化鋁與NaOH反應(yīng)Al₂O₃+2NaOH═2NaAlO₂+H₂O而溶解，得到溶液A的主要成分為偏鋁酸鈉和氫氧化鈉，通入足量的二氧化碳，發(fā)生反應(yīng)：NaAlO₂+CO₂+2H₂O=Al（OH）₃↓+NaHCO₃，NaOH+CO₂+H₂O=NaHCO₃，溶液B為碳酸氫鈉溶液，沉淀B為Al（OH）₃，與鹽酸反應(yīng)生成氯化鋁，灼燒生成氧化鋁，氧化鋁電解得鋁單質(zhì)，據(jù)此分析解答．

解答 解：（1）氧化鐵不溶于氫氧化鈉，沉淀A為Fe₂O₃，氧化鋁與NaOH反應(yīng)而溶解，氫氧化鈉過量，則得到溶液A的主要成分為NaAlO₂和NaOH；
故答案為：Fe₂O₃；NaAlO₂和NaOH；
（2）沉淀B為Al（OH）₃，與鹽酸反應(yīng)生成氯化鋁，鋁離子水解溶液顯酸性；溶液B為碳酸氫鈉溶液，碳酸氫根離子水解，HCO₃^-+H₂O?H₂CO₃+OH^-，溶液顯堿性；
故答案為：酸；HCO₃^-+H₂O?H₂CO₃+OH^-；
（3）經(jīng)分析知反應(yīng)①為氧化鋁與氫氧化鈉反應(yīng)：Al₂O₃+2NaOH═2NaAlO₂+H₂O；反應(yīng)③鋁熱反應(yīng)：Fe₂O₃+2Al$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Al₂O₃+2Fe；反應(yīng)⑦為氫氧化鋁與鹽酸的反應(yīng)：Al（OH）₃+3HCl=AlCl₃+3H₂O；
故答案為：Al₂O₃+2NaOH═2NaAlO₂+H₂O；Fe₂O₃+2Al$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Al₂O₃+2Fe；Al（OH）₃+3HCl=AlCl₃+3H₂O；
（4）由圖可知，石墨電極連接電源的正極，作陽極，陽極發(fā)生氧化反應(yīng)，鋁在高溫下與水反應(yīng)，故不能用水冷卻熔化的鋁；
故答案為：陽極；氧化；否．

點評 本題考查物質(zhì)的制備，為高頻考點，把握實驗流程中的反應(yīng)及分離方法為解答的關(guān)鍵，注意氧化鋁、氫氧化鋁兩性的分析，題目難度不大．