Question

鋁是一種重要的金屬，在生產、生活中具有許多重要的用途，如圖是從鋁土礦中制備鋁的工藝流程：

已知：①鋁土礦的主要成分是Al₂O₃，此外還含有少量SiO₂、Fe₂O₃等雜質；
②溶液中的硅酸鈉與偏鋁酸鈉反應，生成硅鋁酸鹽沉淀，化學方程式為：2Na₂SiO₃+2NaAlO₂+2H₂O═Na₂Al₂Si₂O₈↓+4NaOH．
（1）鋁土礦在溶解前通常先將礦石粉碎，這樣做的優(yōu)點：

 

（2）寫出向鋁土礦中加入足量氫氧化鈉溶液后，該步操作中發(fā)生反應的離子方程式：

 

；

 

．
（3）濾渣A的主要成分為

 

；實驗室過濾時使用到的玻璃儀器有：燒杯，普通漏斗和

 

．
（4）在工藝流程第三步中通入過量二氧化碳使鋁元素轉化為沉淀，該反應的離子方程式為

 

．
（5）若將鋁溶解，下列試劑中最好選用

 

（填字母）．
A．濃硫酸　　　　B．稀硫酸　　　　C．稀硝酸．

Answer 1

考點：鎂、鋁的重要化合物,物質分離和提純的方法和基本操作綜合應用

專題：元素及其化合物

分析：（1）鋁土礦在溶解前通常先將礦石粉碎，增大接觸面積，加快反應速率；
（2）氧化鋁、二氧化硅與NaOH溶液反應均生成鹽和水；
（3）只有氧化鐵與堿不反應，結合信息②可知還生成Na₂Al₂Si₂O₈，實驗室過濾時使用到的玻璃儀器有：燒杯，普通漏斗和玻璃棒；
（4）第三步中，選用二氧化碳作酸化劑，可將Al元素全部轉化為沉淀，離子方程式為：AlO₂^-+2H₂O+CO₂═HCO₃^-+Al（OH）₃↓；
（5）根據(jù)Al的化學性質及不生成有毒氣體來解答．

解答： 解：（1）鋁土礦在溶解前通常先將礦石粉碎，增大接觸面積，加快反應速率，所以這樣做的優(yōu)點為加快溶解鋁土礦的速率，故答案為：加快溶解鋁土礦的速率；
（2）氧化鋁、二氧化硅與NaOH溶液反應均生成鹽和水，離子反應分別為Al₂O₃+2OH^-═2AlO₂^-+H₂O、SiO₂+2OH^-═SiO₃^2-+H₂O，
故答案為：Al₂O₃+2OH^-═2AlO₂^-+H₂O；SiO₂+2OH^-═SiO₃^2-+H₂O；
（3）只有氧化鐵與堿不反應，結合信息②可知還生成Na₂Al₂Si₂O₈，則濾渣A的主要成分為Fe₂O₃、Na₂Al₂Si₂O₈，實驗室過濾時使用到的玻璃儀器有：燒杯，普通漏斗和玻璃棒；故答案為：Fe₂O₃、Na₂Al₂Si₂O₈；玻璃棒；
（4）經(jīng)過足量氫氧化鈉溶液的溶解，大部分鋁元素均以NaAlO₂的形式存在于濾液中，通入過量二氧化碳可以將NaAlO₂完全轉化為Al（OH）₃，所以第三步中，選用二氧化碳作酸化劑的原因為將NaAlO₂完全轉化為Al（OH）₃，離子方程式為：AlO₂^-+2H₂O+CO₂═HCO₃^-+Al（OH）₃↓，故答案為：AlO₂^-+2H₂O+CO₂═HCO₃^-+Al（OH）₃↓；
（5）因鋁與濃硫酸在常溫下發(fā)生鈍化，加熱溶解會產生有毒氣體SO₂，原料利用率低；稀硝酸能溶解鋁但會產生NO氣體，污染空氣，硝酸利用率低；而鋁與稀硫酸反應速率較快，產生的H₂對空氣無污染，則選稀硫酸溶解Al最好，
故答案為：B；

點評：本題考查Al的化學性質，注意把握流程中發(fā)生的化學反應為解答的關鍵，注重信息與所學知識的結合分析解決問題，側重知識遷移應用能力的考查，題目難度中等．