Question

15．工业上用铝土矿（主要成分为Al₂O₃，含Fe₂O₃等杂质）为原料冶炼铝的工艺流程如图：

对上述流程中的判断不正确的是（　　）

• A． 试剂X为NaOH溶液
• B． 反应Ⅱ中生成Al（OH）₃的反应为：CO₂+[Al（OH）₄]^-═Al（OH）₃↓+HCO₃^-
• C． 结合质子（H⁺）的能力由强到弱的顺序是OH^-＞[Al（OH）₄]^-＞CO₃^2-
• D． 工业上还可采用热还原法冶炼Al

Answer 1

分析 综合分析工艺流程图可知，试剂X是氢氧化钠溶液，Al₂O₃溶于氢氧化钠溶液得到NaAlO₂溶液，Fe₂O₃与氢氧化钠溶液不反应，所以反应①过滤后所得溶液A为NaAlO₂溶液，沉淀为Fe₂O₃；Y为CO₂，向NaAlO₂溶液中通入过量CO₂的化学方程式为NaAlO₂+CO₂+2H₂O=Al（OH）₃↓+NaHCO₃，过滤后分离后，电解熔融Al₂O₃属于氧化还原反应，以此解答该题．

解答 解：综合分析工艺流程图可知，试剂X是氢氧化钠溶液，Al₂O₃溶于氢氧化钠溶液得到NaAlO₂溶液，Fe₂O₃与氢氧化钠溶液不反应，所以反应①过滤后所得溶液A为NaAlO₂溶液，沉淀为Fe₂O₃；Y为CO₂，向NaAlO₂溶液中通入过量CO₂的化学方程式为NaAlO₂+CO₂+2H₂O=Al（OH）₃↓+NaHCO₃，过滤后分离后，电解熔融Al₂O₃属于氧化还原反应，
A．分离氧化铝和氧化铁，只能用氢氧化钠溶液，不可能用酸，因氧化铝与氢氧化钠反应，氧化铁不反应，但二者都可与酸反应，故A正确；
B．铝土矿（主要成分为Al₂O₃，含SiO₂、Fe₂O₃等杂质）中加入过量的氢氧化钠以后会生成偏铝酸钠溶液，偏铝酸盐中通二氧化碳来获得氢氧化铝沉淀，即CO₂+AlO₂^-+2H₂O═Al（OH）₃↓+HCO₃^-，故B正确；
C．结合质子的能力就是指碱性，结合质子能力越强，相应的酸放出质子的能力就越弱，其对应的酸的酸性就越弱，显然酸性强弱HCO₃^-＞Al（OH）₃＞H₂O，碱性：OH^-＞AlO₂^-＞CO₃^2-，所以结合质子能力：OH^-＞AlO₂^-＞CO₃^2-，故C正确；
D．Al活泼性较强，在考虑成本的情况下，没有合适的还原剂可用于冶炼铝，工业用电解法，故D错误．
故选D．

点评 本题以铁、铝化合物的性质为载体综合考查工业冶炼铝等知识，侧重于考查学生分析和解决问题的能力，综合性强，为高考常见题型，注意把握制备原理和反应的流程，难度中等．