Question

铝土矿的主要成分是Al2O3，含有杂质SiO2、Fe2O3、MgO．工业上从铝土矿中提取铝可采用如图所示工艺流程：

Answer 1

解题思路：Al₂O₃、SiO₂、Fe₂O₃、MgO中，Al₂O₃、SiO₂与NaOH溶液反应，MgO、Fe₂O₃不与NaOH溶液反应；除SiO₂不与盐酸反应外，Al₂O₃、Fe₂O₃、MgO均与盐酸反应；加入过量盐酸，溶液A为AlCl₃、MgCl₂、FeCl₃，沉淀B为SiO₂，加入过量烧碱，沉淀C为Fe（OH）₃和Mg（OH）₂，溶液D为NaAlO₂，通入过量二氧化碳，溶液E为NaHCO₃，沉淀F为Al（OH）₃，加热分解得到M为Al₂O₃，经电解可得到Al，结合题目要求可解答该题．

Al₂O₃、SiO₂、Fe₂O₃、MgO中，Al₂O₃、SiO₂与NaOH溶液反应，MgO、Fe₂O₃不与NaOH溶液反应；除SiO₂不与盐酸反应外，Al₂O₃、Fe₂O₃、MgO均与盐酸反应；加入过量盐酸，溶液A为AlCl₃、MgCl₂、FeCl₃，沉淀B为SiO₂，加入过量烧碱，沉淀C为Fe（OH）₃和Mg（OH）₂，溶液D为NaAlO₂，通入过量二氧化碳，溶液E为NaHCO₃，沉淀F为Al（OH）₃，加热分解得到M为Al₂O₃，经电解可得到Al，

（1）分离溶液与沉淀，常用过滤的方法，故答案为：过滤；

（2）由以上分析可知沉淀B的成分是SiO₂，工业常用纯碱、石灰石和石英为原料制造玻璃，反应的相关方程式为Na₂CO₃+SiO₂

高温

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Na₂SiO₃+CO₂↑、CaCO₃+SiO₂

高温

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CaSiO₃+CO₂↑，沉淀C为Fe（OH）₃和Mg（OH）₂，溶液D主要成分为NaAlO₂，还含有过量的NaOH和NaCl，则溶液中存在的阴离子为AlO₂^-，OH^-，Cl^-，

故答案为：SiO₂；Na₂CO₃+SiO₂

高温

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Na₂SiO₃+CO₂↑；CaCO₃+SiO₂

高温

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CaSiO₃+CO₂↑；

Fe（OH）₃和Mg（OH）₂；AlO₂^-，OH^-，Cl^-；

（3）沉淀F为Al（OH）₃，加热分解得到M为Al₂O₃，方程式为2Al（OH）₃

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Al₂O₃+3H₂O，Al₂O₃经电解可得到

Al，方程式为2Al₂O₃（熔融）

电解

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冰晶石4Al+3O₂↑，溶液NaAlO₂中通入过量CO₂生成Al（OH）₃沉淀，反应的离子方程式为CO₂+AlO₂^-+2H₂O═Al（OH）₃↓+HCO₃^-，

故答案为：2Al（OH）₃

△

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Al₂O₃+3H₂O；2Al₂O₃（熔融）

电解

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冰晶石4Al+3O₂↑；

CO₂+AlO₂^-+2H₂O═Al（OH）₃↓+HCO₃^-．

点评：

本题考点： 无机物的推断；镁、铝的重要化合物；铁的氧化物和氢氧化物．

考点点评： 本题以推断题的形式，考查金属及其化合物的相关性质．对此类题型的考查通常用结合铝及其化合物．解题的关键在于熟练掌握“铝三角”的相关反应，题目难度不大．