Question

铝是用途广泛的金属
（1）对金属制品进行抗腐蚀处理，可延长其使用寿命．以下为铝材表面处理的一种方法：

①碱洗的目的是除去铝材表面的自然氧化膜，碱洗时候常有气泡冒出，原因是（用离子方程式表示）______．为将碱洗槽液中的铝以沉淀形式回收，最好向槽液中加入下列试剂中的______．
A．NH₃     B．CO₂      C．NaOH      D．HNO₃
②以铝材为阳极，在H₂SO₄溶液中电解，铝材表面形成氧化膜，阳极电极反应式为______
______．取少量废电解液，加入NaHCO₃，溶液后产生气泡和白色沉淀，产生沉淀的离子方程式是______
（2）从铝土矿（主要成分是Al₂O₃，含SiO₂、Fe₂O₃、MgO等杂质）中提取两种工艺品的流程如下：

①流程甲加入盐酸后生成Al³⁺的离子方程式为______．
②滤液E、K中溶质的主要成份是______ （填化学式），写出该溶液的一种用途______．

Answer 1

【答案】分析：（1）①有气泡冒出因2Al+2OH^-+2H₂O═2AlO₂^-+3H₂↑；因碱洗槽液中有AlO₂^-，故应通入CO₂来回收Al（OH）₃，发生反应2AlO₂^-+3H₂O+CO₂═2Al（OH）₃↓+CO₃^2-或CO₂+2H₂O+AlO₂^-═HCO₃^-+Al（OH）₃↓；若加HNO₃，生成的沉淀还会继续溶解；
②铝为阳极，会发生氧化反应，表面形成氧化膜，必须有水参加，所以电极反应式为：2Al+3H₂O-6e^-═Al₂O₃+6H⁺；HCO₃^-与H⁺反应使H⁺浓度减小，产生Al（OH）₃沉淀；
（2）①根据Al₂O₃与盐酸反应生成氯化铝和水，书写离子方程式；
②根据工艺流程甲可知，固体A为SiO₂，滤液B含有氯化铝、氯化铁、氯化镁等，沉淀C为氢氧化铁、氢氧化镁，滤液D含有偏铝酸钠、氯化钠，所以向滤液D中通入过量二氧化碳，反应生成氢氧化铝沉淀与碳酸氢钠．
解答：解：（1）①铝能与强碱反应产生氢气，Al（OH）₃具有两性，既能与强碱反应也能与强酸反应生成盐和水，碱洗槽液中有AlO₂^-，故应通入CO₂来回收Al（OH）₃，发生反应2AlO₂^-+3H₂O+CO₂═2Al（OH）₃↓+CO₃^2-或CO₂+2H₂O+AlO₂^-═HCO₃^-+Al（OH）₃↓；若加HNO₃，生成的沉淀还会继续溶解，
故答案为：2Al+2OH^-+2H₂O═2AlO+3H₂↑；b；
②铝为阳极，会发生氧化反应，表面形成氧化膜，必须有水参加，所以电极反应式为：2Al+3H₂O-6e^-═Al₂O₃+6H⁺；加入NaHCO₃溶液后产生气泡和白色沉淀，是由于废电解液中含有Al³⁺，和HCO₃^-发生了互促水解．3HCO₃^-+Al³⁺=3CO₂↑+Al（OH）₃↓；或HCO₃^-与H⁺反应使H⁺浓度减小，产生Al（OH）₃沉淀，
故答案为：2Al+3H₂O-6e^-═Al₂O₃+6H⁺；3HCO₃^-+Al³⁺=3CO₂↑+Al（OH）₃↓；
（2）Al₂O₃与盐酸反应生成氯化铝和水，离子方程式为Al₂O₃+6H⁺═2Al³⁺+3H₂O，
故答案为：Al₂O₃+6H⁺═2Al³⁺+3H₂O；
（3）根据工艺流程甲可知，固体A为SiO₂，滤液B含有氯化铝、氯化铁、氯化镁等，沉淀C为氢氧化铁、氢氧化镁，滤液D含有偏铝酸钠、氯化钠，所以向滤液D中通入过量二氧化碳，反应生成氢氧化铝沉淀与碳酸氢钠，滤液Y是铝土矿溶解在氢氧化钠溶液中，生成偏铝酸钠和硅酸钠，通入过量二氧化碳生成碳酸氢钠和硅酸沉淀，滤液K为碳酸氢钠溶液；碳酸氢钠可用于制纯碱或做发酵粉等，
故答案为：NaHCO₃；制纯碱或做发酵粉等．
点评：本题以流程图来呈现实验过程的探究性考题，是近几年中考探究题命题特点之一．读懂实验流程图，明确实验步骤和原理，是正确解答此类问题的前提．