铝是一种应用广泛的金属,工业上用Al2O3和冰晶石(Na3AlF6)混合熔融电解制得.

铝是一种应用广泛的金属,工业上用Al2O3和冰晶石(Na3AlF6)混合熔融电解制得.
①铝土矿的主要成分是Al2O3和SiO3等.从铝土矿中提炼Al2O3的流程如下:

②以萤石(CaF2)和纯碱为原料制备冰晶石的流程如下:

回答下列问题;
(1)写出反应l的化学方程式______
(2)滤液,I中加入Ca0生成的沉淀是______,反应2的离子方程式为______.
(3)电解制铝的化学方程式是
2Al2O3(熔融)
通电
.
冰晶石
4Al+3O2
2Al2O3(熔融)
通电
.
冰晶石
4Al+3O2

(4)C为浓硫酸,则气体D是______,写出由D制备冰晶石的化学方程式:______.
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怎么说爱 幼苗

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解题思路:①铝土矿的主要成分是Al2O3和SiO2等,加入氢氧化钠溶液氧化铝溶解,过滤得到滤液偏铝酸钠溶液,二氧化硅溶解生成硅酸钠溶液,加入氧化钙生成氢氧化钙,和硅酸钠反应生成硅酸钙沉淀,过滤得到偏铝酸钠溶液,通入过量二氧化碳得到氢氧化铝沉淀煅烧得到氧化铝;
②氟化钙和浓硫酸加热反应生成氟化氢气体和硫酸钙,氟化氢和碳酸钠、氢氧化铝反应生成冰晶石六氟合铝酸钠;
(1)二氧化硅与氢氧化钠反应生成硅酸钠与水;氧化铝与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠与水;
(2)滤液Ⅰ中含有硅酸钠、偏铝酸钠,加入CaO,生成氢氧化钙,氢氧化钙与硅酸钠反应生成硅酸钙沉淀;
由工艺流程可知,B为氢氧化铝,故气体A为二氧化碳,滤液Ⅱ主要是偏铝酸钠,偏铝酸钠溶液通入二氧化碳,生成氢氧化铝与碳酸钠;
(3)由工艺流程可知,气体D含有F元素,应是HF,故C为浓硫酸;根据元素守恒,可知HF与碳酸钠、氢氧化铝反应生成冰晶石,同时生成二氧化碳、水;
(4)电解熔融的氧化铝生成铝与氧气;阳极生成氧气,部分氧气可以石墨反应生成二氧化碳、CO.

(1)二氧化硅与氢氧化钠反应生成硅酸钠与水,反应方程式为:2NaOH+SiO2=Na2SiO3+H2O,氧化铝与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠与水,反应方程式为:2NaOH+Al2O3=2NaAlO2+H2O,
故答案为:2NaOH+SiO2=Na2SiO3+H2O、2NaOH+Al2O3=2NaAlO2+H2O;
(2)滤液Ⅰ中含有硅酸钠、偏铝酸钠,加入CaO,生成氢氧化钙,氢氧化钙与硅酸钠反应生成硅酸钙沉淀;由工艺流程可知,B为氢氧化铝,故气体A为二氧化碳,滤液Ⅱ主要是偏铝酸钠,偏铝酸钠溶液通入二氧化碳,生成氢氧化铝与碳酸钠,反应方程式为:2AlO2-+CO2+3H2O=2Al(OH)3↓+CO32-
故答案为:CaSiO3;2AlO2-+CO2+3H2O=2Al(OH)3↓+CO32-
(3)电解熔融的氧化铝生成铝与氧气,反应方程式为:2Al2O3(熔融)

通电
.
冰晶石4Al+3O2↑;故答案为:2Al2O3(熔融)

通电
.
冰晶石4Al+3O2↑;
(4)由工艺流程可知,气体D含有F元素,应是HF,故C为浓硫酸;根据元素守恒,可知HF与碳酸钠、氢氧化铝反应生成冰晶石,同时生成二氧化碳、水,反应方程式为:12HF+3Na2CO3+2Al(OH)3=2Na3AlF6+3CO2+9H2O,
故答案为:HF;12HF+3Na2CO3+2Al(OH)3=2Na3AlF6+3CO2+9H2O.

点评:
本题考点: 物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用.

考点点评: 本题考查化学工艺流程、无机物推断、常用化学用语等,题目难度中等,理解工艺流程是解题的关键,(4)中HF的制备是中学中比较陌生的知识,现在基本不涉及,是难点、易错点,需要学生基本扎实的据此与运用知识分析解决问题的能力.

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