Question

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SiO₂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1的化学方程式_______________________________________________。

(2)滤液Ⅰ中加入CaO生成的沉淀是________，反应2的离子方程式为____________。

(3)E可作为建筑材料，化合物C是________，写出由D制备冰晶石的化学方程式________________________________________________________________________。

(4)电解法制铝的化学方程式是________，以石墨为电极，阳极产生的混合气体的成分是________。

Answer 1

答案　(1)2NaOH＋SiO₂===Na₂SiO₃＋H₂O、2NaOH＋Al₂O₃===2NaAlO₂＋H₂O

(2)CaSiO₃　2AlO＋CO₂＋3H₂O===2Al(OH)₃↓＋CO(或AlO＋CO₂＋2H₂O===Al(OH)₃↓＋HCO)

(3)浓H₂SO₄　12HF＋3Na₂CO₃＋2Al(OH)₃===2Na₃AlF₆＋3CO₂＋9H₂O

(4)2Al₂O₃4Al＋3O₂↑　O₂、CO₂(CO)

解析　结合Al₂O₃、SiO₂与NaOH溶液反应后产物的性质来分析流程图一，根据萤石和纯碱为原料制取冰晶石来分析流程图二，充分利用质量守恒等来书写方程式。

(1)在加入NaOH溶液时，Al₂O₃和SiO₂都能与NaOH反应，分别生成NaAlO₂和Na₂SiO₃。(2)加入CaO后，SiO与Ca^2＋结合生成难溶物CaSiO₃；滤液Ⅱ中主要含有AlO，通入CO₂后生成沉淀Al(OH)₃，煅烧后生成Al₂O₃。(3)萤石能与浓硫酸反应生成CaSO₄和HF气体；HF、Na₂CO₃、Al(OH)₃三者没有发生氧化还原反应，根据质量守恒定律可写出化学方程式。(4)电解Al₂O₃制取金属铝，加入的冰晶石为助熔剂；阳极产生的O₂能与石墨电极反应生成CO₂(可能含有CO)。