Question

（1）鋁土礦的主要成分是Al₂O₃?3H₂O，假設雜質是Fe₂O₃，寫出由鋁土礦制備金屬鋁的各步驟的化學方程式

 

．（2013年高考題片段，源于高一教材）
（2）煉鐵的原料有赤鐵礦（假設雜質為SiO₂）、焦炭、石灰石，設備為高爐，寫出煉鐵時所發(fā)生的主要的化學反應方程式

 

．
（3）工業(yè)上用石英砂先煅燒制取粗硅，最后經(jīng)過還原反應制取高純硅，其反應方程式分別為：

 

（4）假設沒有Fe，生活會

 

假設沒有Al，生活會

 

假設沒有Si，生活會

 

．

Answer 1

分析：（1）可與強堿反應生成NaAlO₂，然后通入過量二氧化碳生成Al（OH）₃，加熱分解生成Al₂O₃，電解可生成Al；
（2）焦炭和氧氣反應生成CO，CO與氧化鐵反應生成鐵，碳酸鈣分解生成氧化鈣，氧化鈣與二氧化硅反應生成硅酸鈣；
（3）二氧化硅與碳在高溫下反應生成硅粗硅，粗硅與氯氣反應生成四氯化硅，四氯化硅與氫氣反應可生成硅；
（4）鐵使用最早，鋁使用較晚，為生活、生產中使用最廣泛的金屬材料，硅為半導體材料．

解答：解：（1）可與強堿反應生成NaAlO₂，然后通入過量二氧化碳生成Al（OH）₃，加熱分解生成Al₂O₃，電解可生成Al，涉及的反應有①Al₂O₃+2NaOH═2NaAlO₂+H₂O；②NaAlO₂+CO₂+2H₂O═Al（OH）₃↓+NaHCO₃；③2Al（OH）₃

加熱  .

Al₂O₃+3H₂O；④2Al₂O₃

電解  .

4Al+3 O₂↑，
故答案為：①Al₂O₃+2NaOH═2NaAlO₂+H₂O，②NaAlO₂+CO₂+2H₂O═Al（OH）₃↓+NaHCO₃，③2Al（OH）₃

加熱  .

Al₂O₃+3H₂O，④2Al₂O₃

電解  .

4Al+3O₂↑；
（2）焦炭和氧氣反應生成CO，CO與氧化鐵反應生成鐵，碳酸鈣分解生成氧化鈣，氧化鈣與二氧化硅反應生成硅酸鈣，涉及反應有①C+O₂

點燃  .

CO₂；②CO₂+C

△   .

2CO；③Fe₂O₃+3CO

高溫  .

2Fe+3CO₂；④CaCO₃

高溫  .

CaO+CO₂↑；⑤CaO+SiO₂

高溫  .

CaSiO₃，
故答案為①C+O₂

點燃  .

CO₂，②CO₂+C

△   .

2CO，③Fe₂O₃+3CO

高溫  .

2Fe+3CO₂，④CaCO₃

高溫  .

CaO+CO₂↑，⑤CaO+SiO₂

高溫  .

CaSiO₃；
（3）二氧化硅與碳在高溫下反應生成硅粗硅，粗硅與氯氣反應生成四氯化硅，四氯化硅與氫氣反應可生成硅，涉及反應有①SiO₂+2C

高溫  .

Si（粗硅）+2CO；②Si+2Cl₂

△   .

SiCl₄；③SiCl₄+2H₂

△   .

Si（高純硅）+4HCl，
故答案為：①SiO₂+2C

高溫  .

Si（粗硅）+2CO↑，②Si+2Cl₂

△   .

SiCl₄，③SiCl₄+2H₂

△   .

Si（高純硅）+4HCl；
（4）沒有Fe，過原始人的生活；沒有Al，過封建社會生活；沒有Si，沒法過信息時代的生活，
故答案為：過原始人的生活；過封建社會生活；處于無信息時代．

點評：本題考查金屬的冶煉、物質的制備以及材料的應用，側重于化學與生活、生產的考查，注意化學來源于生活而又服務于生活的理念，難度不大．