Question

13．用铝土矿（杂质为SiO₂、Fe₂O₃等）为原料冶炼铝的流程如下（其中料液b呈碱性），下列说法中正确的是（　　）

• A． 反应Ⅰ的离子方程式为2OH^-+Al₂O₃═2AlO₂^-+H₂O
• B． 操作a的内容包括：通入过量CO₂、过滤、洗涤、灼烧
• C． 操作b为电解熔融状态的Al₂O₃或用CO还原Al₂O₃
• D． 固体b灼烧后与铝反应可用于工业上冶炼相应的金属

Answer 1

分析 综合分析工艺流程图可知，试剂X是盐酸溶液，Fe₂O₃、Al₂O₃溶于盐酸溶液得到料液为FeCl₃、AlCl₃溶液，SiO₂与盐酸溶液不反应，所以反应Ⅰ过滤后所得溶液a为FeCl₃、AlCl₃溶液，残渣a为SiO₂；Y为CO₂，向FeCl₃、AlCl₃溶液中加入过量Y为氢氧化钠溶液，得到固体b为Fe（OH）₃，料液b为NaAlO₂溶液，操作a是通入过量CO₂、过滤、洗涤、灼烧，反应的化学方程式为NaAlO₂+CO₂+2H₂O=Al（OH）₃↓+NaHCO₃，2Al（OH）₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Al₂O₃+3H₂O，C为Al₂O₃，操作b是电解熔融Al₂O₃生成Al，以此解答该题．

解答 解：综合分析工艺流程图可知，试剂X是盐酸溶液，Fe₂O₃、Al₂O₃溶于盐酸溶液得到料液为FeCl₃、AlCl₃溶液，SiO₂与盐酸溶液不反应，所以反应Ⅰ过滤后所得溶液a为FeCl₃、AlCl₃溶液，残渣a为SiO₂；Y为CO₂，向FeCl₃、AlCl₃溶液中加入过量Y为氢氧化钠溶液，得到固体b为Fe（OH）₃，料液b为NaAlO₂溶液，操作a是通入过量CO₂、过滤、洗涤、灼烧，反应的化学方程式为NaAlO₂+CO₂+2H₂O=Al（OH）₃↓+NaHCO₃，2Al（OH）₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Al₂O₃+3H₂O，C为Al₂O₃，操作b是电解熔融Al₂O₃生成Al，
A．反应Ⅰ是Fe₂O₃+6H⁺=2Fe³⁺+3H₂O，Al₂O₃+6H⁺=2Al³⁺+3H₂O，故A错误；
B．操作a是通入过量CO₂、过滤、洗涤、灼烧，反应的化学方程式为NaAlO₂+CO₂+2H₂O=Al（OH）₃↓+NaHCO₃，2Al（OH）₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Al₂O₃+3H₂O，C为Al₂O₃，故B正确；
C．操作b为电解熔融状态的Al₂O₃，不能用CO还原Al₂O₃ 得到铝，故C错误；
D．固体b灼烧后得到氧化铁与铝发生铝热反应生成铁，不可用于工业上冶炼相应的金属铁，工业上是利用一氧化碳还原氧化铁得到铁，故D错误；
故选B．

点评 本题考查了铝土矿的提纯过程和实验方法，主要是物质性质的理解应用，注意氢氧化铝是两性氢氧化物，题目难度中等．