Question

11．工业上以铝土矿（主要成分Al₂O₃•3H₂O）为原料生产铝，主要过程如图所示：

（1）反应①的化学方程式是Al₂O₃+2NaOH═2NaAlO₂+H₂O．
（2）反应②的离子方程式是AlO₂^-+CO₂+2H₂O═Al（OH）₃↓+HCO₃^-．
（3）反应④的化学方程式是2Al₂O₃$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$4Al+3O₂↑．
（4）在上述四步转化过程中，消耗能量最多的是④（填序号）．

Answer 1

分析 根据流程图铝土矿与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠，再通过量的二氧化碳，将偏铝酸根离子转化为氢氧化铝沉淀，加热氢氧化铝沉淀分解得到氧化铝，最后电解得到铝单质，据此分析．

解答 解：根据流程图铝土矿与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠，再通过量的二氧化碳，将偏铝酸根离子转化为氢氧化铝沉淀，加热氢氧化铝沉淀分解得到氧化铝，最后电解得到铝单质，
所以反应①Al₂O₃+2NaOH═2NaAlO₂+H₂O；
②AlO₂^-+CO₂+2H₂O═Al（OH）₃↓+HCO₃^-；
③2Al（OH）₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Al₂O₃+3H₂O；
④2Al₂O₃$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$4Al+3O₂↑，其中电解要消耗大量的电能，所以消耗能量最多的是第④，
故答案为：Al₂O₃+2NaOH═2NaAlO₂+H₂O；AlO₂^-+CO₂+2H₂O═Al（OH）₃↓+HCO₃^-；2Al₂O₃$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$4Al+3O₂↑；④．

点评 本题以框图题形式考查铝的化合物的性质，难度中等，注意方程式的书写．