Question

鋁是地殼中含量最多的金屬元素，1854年法國化學(xué)家德維爾用金屬鈉還原氯化鈉和氯化鋁的復(fù)鹽，獲得了鋁單質(zhì)。1886年，美國人豪爾和法國人海郎特，分別獨立地電解熔融的氧化鋁和冰晶石的混合物，制得了金屬鋁，奠定了今天大規(guī)模生產(chǎn)鋁的基礎(chǔ)。
工業(yè)生產(chǎn)金屬鋁的原料是鋁土礦（主要成分為Al₂O₃，另含有Fe₂O₃和SiO₂），工業(yè)中得到較純氧化鋁的過程如下圖所示：

試回答下列問題：
（1）操作Ⅰ是一種重要的混合物分離方法，實驗室進行該項操作用到的玻璃儀器有燒杯、________、________。
（2）經(jīng)分析不溶物A的主要成分為________。
（3）工業(yè)上電解冶煉鋁的化學(xué)方程式為________________，若電路中通過1 mol電子，可以得到鋁________g。
（4）為了提高綜合經(jīng)濟效益，實際工業(yè)生產(chǎn)中常將上述反應(yīng)中的相關(guān)物質(zhì)循環(huán)利用。其部分轉(zhuǎn)化關(guān)系如下圖所示：

①上述轉(zhuǎn)化中未涉及四種基本反應(yīng)類型中的________反應(yīng)；
②寫出過程③的化學(xué)方程式：____________。
（5）科學(xué)研究表明，人體過量吸入鋁元素會嚴重危害身體健康。請你結(jié)合實際提出兩條杜絕鋁元素過量吸入的措施：____________。

Answer 1

（1）漏斗　玻璃棒
（2）Fe₂O₃和SiO₂（提示：Fe₂O₃不溶于水，且不與NaOH溶液反應(yīng)；SiO₂屬于原子晶體，常溫下與NaOH反應(yīng)的速率很慢）
（3）2Al₂O₃4Al＋3O₂↑　9
（4）①置換　②NaHCO₃＋Ca（OH）₂=CaCO₃↓＋NaOH＋H₂O
（5）不用鋁制品作炊具；不用鋁箔包裝食品（其他合理答案也可）

本題考查工業(yè)提取鋁的流程實驗。鋁土礦加堿溶解后，溶液A為NaAlO₂，不溶物為Fe₂O₃和SiO₂，在NaAlO₂溶液中通入CO₂可生成Al（OH）₃和NaHCO₃，Al（OH）₃受熱分解生成Al₂O₃，Al₂O₃電解產(chǎn)生金屬鋁，方程式為2Al₂O₃4Al＋3O₂↑，該反應(yīng)中產(chǎn)生4 mol鋁需要轉(zhuǎn)移電子為12 mol，則轉(zhuǎn)移1 mol電子可以得到鋁mol，即為9 g；（4）B為NaHCO₃，根據(jù)題意可知，物質(zhì)X為CaCO₃，高溫分解產(chǎn)生CaO和CO₂，CaO與水反應(yīng)生成Ca（OH）₂，Ca（OH）₂與NaHCO₃反應(yīng)生成NaOH和CaCO₃，反應(yīng)①為分解反應(yīng)，反應(yīng)②為化合反應(yīng)，反應(yīng)③為復(fù)分解反應(yīng)。