Question

【題目】鋁是一種應(yīng)用廣泛的金屬，工業(yè)上用Al2O3和冰晶石（Na3AlF6）混合熔融電解制得。

Ⅰ.鋁土礦的主要成分是Al2O3和SiO2等。從鋁土礦中提煉Al2O3的流程如圖：

（1）寫出反應(yīng)1中涉及的任意一個(gè)化學(xué)方程式____；

（2）濾液Ⅰ中加入CaO生成的沉淀是____，已知?dú)怏wA在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的密度為1.96g/L，寫出A過量時(shí)，反應(yīng)2的離子方程式____；

Ⅱ.以螢石（CaF2）和純堿為原料制備冰晶石的流程如圖：

（3）螢石（CaF2）的電子式____；

（4）若E為硫酸鈣，D為最穩(wěn)定的氣態(tài)氫化物，則化合物C是____，寫出由D制備冰晶石（Na3AlF6）的化學(xué)方程式____。

Answer 1

【答案】2NaOH+SiO2=Na2SiO3+H2O或2NaOH+Al2O3=2NaAlO2+H2O CaSiO3 AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3- H2SO4 12HF+3Na2CO3+2Al(OH)3=2Na3AlF6+3CO2+9H2O

【解析】

I.鋁土礦用NaOH溶液處理，Al2O3和SiO2溶解為NaAlO2和Na2SiO3，加CaO后Na2SiO3生成CaSiO3沉淀，過濾后的濾液通入酸性氣體，使NaAlO2生成Al(OH)3沉淀，過濾出的Al(OH)3沉淀經(jīng)煅燒得到Al2O3；Ⅱ.螢石(CaF2)和難揮發(fā)酸共熱得到HF氣體，HF氣體和Na2CO3、Al(OH)3反應(yīng)便得到冰晶石Na3AlF6。可在此基礎(chǔ)上解各小題。

Ⅰ.(1)反應(yīng)1為Al2O3和SiO2和NaOH溶液反應(yīng)，生成NaAlO2和Na2SiO3，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2NaOH+SiO2=Na2SiO3+H2O或2NaOH+Al2O3=2NaAlO2+H2O。

答案為：2NaOH+SiO2=Na2SiO3+H2O或2NaOH+Al2O3=2NaAlO2+H2O；

(2)濾液Ⅰ中含的Na2SiO3與加入的CaO反應(yīng)生成CaSiO3沉淀；氣體A在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的密度為1.96g/L，則A的摩爾質(zhì)量為：M=ρVm=1.96g/L×22.4Lmol-1=44gmol-1，氣體A能與NaAlO2生成Al(OH)3沉淀，故A為CO2。反應(yīng)2的離子方程式為：AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-。

答案為：CaSiO3；AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-；

(3)CaF2是離子化合物，由F-和Ca2+構(gòu)成，故CaF2的電子式為：。

答案為：；

(4)最穩(wěn)定的氣態(tài)氫化物是HF，則D為HF；若E為硫酸鈣，化合物C是難揮發(fā)酸，則C是H2SO4；根據(jù)已知物質(zhì)和質(zhì)量守恒，可寫出由D(HF)制備冰晶石(Na3AlF6)的化學(xué)方程式為：12HF+3Na2CO3+2Al(OH)3=2Na3AlF6+3CO2+9H2O。

答案為：H2SO4；12HF+3Na2CO3+2Al(OH)3=2Na3AlF6+3CO2+9H2O。