Question

工業(yè)上用鋁土礦（含氧化鋁、氧化鐵）制取鋁的過程如下：

請回答下列問題：
（1）沉淀C的化學(xué)式為

Fe₂O₃

，該物質(zhì)用途除了用于金屬冶煉以外，還可用作

顏料

．
（2）生產(chǎn)過程中，除NaOH、H₂O可以循環(huán)使用外，還可以循環(huán)使用的物質(zhì)有

CaO和CO₂

（填化學(xué)式）．用此法制取鋁的副產(chǎn)品是

Fe₂O₃和O₂

（填化學(xué)式）．
（3）操作Ⅰ、操作Ⅱ和操作Ⅲ都是

過濾

（填操作名稱），實(shí)驗(yàn)室要洗滌Al（OH）₃沉淀應(yīng)該在

過濾

裝置中進(jìn)行，洗滌方法是

向漏斗中加蒸餾水至浸沒沉淀，使水自然流完，重復(fù)操作2～3次

．
（4）電解熔融的氧化鋁時(shí)，若得到標(biāo)準(zhǔn)狀況下22.4L O₂，則同時(shí)生成鋁的質(zhì)量為

36g

．
（5）寫出Na₂CO₃溶液與CaO反應(yīng)的離子方程式：

CO₃^2-+CaO+H₂O═CaCO₃↓+2OH^-

．

Answer 1

分析：（1）氧化鋁能和氫氧化鈉反應(yīng)，三氧化二鐵不能；
（2）根據(jù)流程可以確定能循環(huán)使用的物質(zhì)以及流程的副產(chǎn)物；
（3）固體和液體的分離用過濾的方法，沉淀的洗滌用過濾裝置，熟記沉淀的洗滌方法；
（4）根據(jù)電解熔融氧化鋁的方程式進(jìn)行計(jì)算；
（5）Na₂CO₃溶液與CaO反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是碳酸鈉和氫氧化鈣的反應(yīng)．

解答：解：（1）水蒸汽流作用下加入氫氧化鈉處理鋁土礦，氧化鋁能和氫氧化鈉反應(yīng)，三氧化二鐵不能所得沉淀是不溶性的
Fe₂O₃，俗稱鐵紅，除了用于金屬冶煉以外，還可用作顔料，故答案為：Fe₂O₃；顔料；
（2）對碳酸鈣高溫煅燒生成的氧化鈣可以再和碳酸鈉水溶液作用，生成的二氧化碳還可以用來處理溶液B，二者均可以循環(huán)使用，該方案中的沉淀C氧化鐵和電解鋁生成的氧氣是副產(chǎn)物，故答案為：CaO和CO₂；Fe₂O₃和O₂；
（3）實(shí)現(xiàn)固體和液體的分離采用過濾法，實(shí)驗(yàn)室要洗滌Al（OH）₃沉淀是在過濾的一起種進(jìn)行的，具體操作為：漏斗中加蒸餾水至浸沒沉淀，使水自然流完，重復(fù)操作2～3次，
故答案為：過濾；過濾；向漏斗中加蒸餾水至浸沒沉淀，使水自然流完，重復(fù)操作2～3次；
（4）電解熔融氧化鋁的原理方程式為：2Al₂O₃

通電  .

4Al+3O₂↑，當(dāng)生成3mol氧氣時(shí)，會生成4mol的金屬鋁，當(dāng)?shù)玫綐?biāo)準(zhǔn)狀況下22.4L即1mol O₂時(shí)，則同時(shí)生成鋁的物質(zhì)的量為

4

3

mol，質(zhì)量為

4

3

mol×27g/mol=36g，故答案為：36g；
（5）Na₂CO₃溶液與CaO反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是CO₃^2-+CaO+H₂O═CaCO₃↓+2OH^-，故答案為：CO₃^2-+CaO+H₂O═CaCO₃↓+2OH^-．

點(diǎn)評：此題是一道物質(zhì)的制備考查題，根據(jù)圖示中物之間的反應(yīng)情況對相關(guān)的問題進(jìn)行探討分析即可．