Question

1．电解冶炼铝的原料为铝土矿，其主要成份为氧化铝，杂质主要是氧化铁，某工厂冶炼铝及其副产品的利用如图1所示：

回答下列问题：
（1）沉淀A是Fe₂O₃ （化学式）；溶液A中主要成分的化学式是NaAlO₂和NaOH．
（2）溶液E呈酸 性（选填“酸”或“碱”）；溶液B显碱性的原因是（用离子方程式表示）HCO₃^-+H₂O?H₂CO₃+OH^-．
（3）写出下列序号的化学方程式：
①Al₂O₃+2NaOH═2NaAlO₂+H₂O
③Fe₂O₃+2Al$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Al₂O₃+2Fe
⑦Al（OH）₃+3HCl=AlCl₃+3H₂O
（4）如图2，工业冶铝是电解冰晶石（Na₃AlF₆）和Al₂O₃熔融混合物，电极石墨是该电解池的阳极（填电极名称），在该电极上发生氧化 （选填“氧化”或“还原”）反应；熔化的铝从出口流出，你认为能否用水冷却熔化的铝？否（选填“能”或“否”）．

Answer 1

分析 由流程图可知：铝土矿主要成份为氧化铝，杂质主要是氧化铁，加入过量氢氧化钠，氧化铁不溶，则沉淀A为氧化铁，与Al发生铝热反应制得铁，氧化铝与NaOH反应Al₂O₃+2NaOH═2NaAlO₂+H₂O而溶解，得到溶液A的主要成分为偏铝酸钠和氢氧化钠，通入足量的二氧化碳，发生反应：NaAlO₂+CO₂+2H₂O=Al（OH）₃↓+NaHCO₃，NaOH+CO₂+H₂O=NaHCO₃，溶液B为碳酸氢钠溶液，沉淀B为Al（OH）₃，与盐酸反应生成氯化铝，灼烧生成氧化铝，氧化铝电解得铝单质，据此分析解答．

解答 解：（1）氧化铁不溶于氢氧化钠，沉淀A为Fe₂O₃，氧化铝与NaOH反应而溶解，氢氧化钠过量，则得到溶液A的主要成分为NaAlO₂和NaOH；
故答案为：Fe₂O₃；NaAlO₂和NaOH；
（2）沉淀B为Al（OH）₃，与盐酸反应生成氯化铝，铝离子水解溶液显酸性；溶液B为碳酸氢钠溶液，碳酸氢根离子水解，HCO₃^-+H₂O?H₂CO₃+OH^-，溶液显碱性；
故答案为：酸；HCO₃^-+H₂O?H₂CO₃+OH^-；
（3）经分析知反应①为氧化铝与氢氧化钠反应：Al₂O₃+2NaOH═2NaAlO₂+H₂O；反应③铝热反应：Fe₂O₃+2Al$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Al₂O₃+2Fe；反应⑦为氢氧化铝与盐酸的反应：Al（OH）₃+3HCl=AlCl₃+3H₂O；
故答案为：Al₂O₃+2NaOH═2NaAlO₂+H₂O；Fe₂O₃+2Al$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Al₂O₃+2Fe；Al（OH）₃+3HCl=AlCl₃+3H₂O；
（4）由图可知，石墨电极连接电源的正极，作阳极，阳极发生氧化反应，铝在高温下与水反应，故不能用水冷却熔化的铝；
故答案为：阳极；氧化；否．

点评 本题考查物质的制备，为高频考点，把握实验流程中的反应及分离方法为解答的关键，注意氧化铝、氢氧化铝两性的分析，题目难度不大．