Question

工业上用铝土矿（含氧化铝、氧化铁）制取铝的过程如下：

请回答下列问题：
（1）沉淀C的化学式为

Fe₂O₃

，该物质用途除了用于金属冶炼以外，还可用作

颜料

．
（2）生产过程中，除NaOH、H₂O可以循环使用外，还可以循环使用的物质有

CaO和CO₂

（填化学式）．用此法制取铝的副产品是

Fe₂O₃和O₂

（填化学式）．
（3）操作Ⅰ、操作Ⅱ和操作Ⅲ都是

过滤

（填操作名称），实验室要洗涤Al（OH）₃沉淀应该在

过滤

装置中进行，洗涤方法是

向漏斗中加蒸馏水至浸没沉淀，使水自然流完，重复操作2～3次

．
（4）电解熔融的氧化铝时，若得到标准状况下22.4L O₂，则同时生成铝的质量为

36g

．
（5）写出Na₂CO₃溶液与CaO反应的离子方程式：

CO₃^2-+CaO+H₂O═CaCO₃↓+2OH^-

．

Answer 1

分析：（1）氧化铝能和氢氧化钠反应，三氧化二铁不能；
（2）根据流程可以确定能循环使用的物质以及流程的副产物；
（3）固体和液体的分离用过滤的方法，沉淀的洗涤用过滤装置，熟记沉淀的洗涤方法；
（4）根据电解熔融氧化铝的方程式进行计算；
（5）Na₂CO₃溶液与CaO反应的实质是碳酸钠和氢氧化钙的反应．

解答：解：（1）水蒸汽流作用下加入氢氧化钠处理铝土矿，氧化铝能和氢氧化钠反应，三氧化二铁不能所得沉淀是不溶性的
Fe₂O₃，俗称铁红，除了用于金属冶炼以外，还可用作顔料，故答案为：Fe₂O₃；顔料；
（2）对碳酸钙高温煅烧生成的氧化钙可以再和碳酸钠水溶液作用，生成的二氧化碳还可以用来处理溶液B，二者均可以循环使用，该方案中的沉淀C氧化铁和电解铝生成的氧气是副产物，故答案为：CaO和CO₂；Fe₂O₃和O₂；
（3）实现固体和液体的分离采用过滤法，实验室要洗涤Al（OH）₃沉淀是在过滤的一起种进行的，具体操作为：漏斗中加蒸馏水至浸没沉淀，使水自然流完，重复操作2～3次，
故答案为：过滤；过滤；向漏斗中加蒸馏水至浸没沉淀，使水自然流完，重复操作2～3次；
（4）电解熔融氧化铝的原理方程式为：2Al₂O₃

通电  .

4Al+3O₂↑，当生成3mol氧气时，会生成4mol的金属铝，当得到标准状况下22.4L即1mol O₂时，则同时生成铝的物质的量为

4

3

mol，质量为

4

3

mol×27g/mol=36g，故答案为：36g；
（5）Na₂CO₃溶液与CaO反应的实质是CO₃^2-+CaO+H₂O═CaCO₃↓+2OH^-，故答案为：CO₃^2-+CaO+H₂O═CaCO₃↓+2OH^-．

点评：此题是一道物质的制备考查题，根据图示中物之间的反应情况对相关的问题进行探讨分析即可．