Question

18．鋁土礦（主要成分為Al₂O₃，還有少量雜質）是提取氧化鋁的原料．提取氧化鋁的工藝流程如圖：

（1）請用離子方程式表示以上工藝流程中第①步反應：Al₂O₃+2OH^-═2AlO₂^-+H₂O．
（2）寫出以上工藝流程中第③步反應的化學方程式：NaAlO₂+CO₂+2H₂O=Al（OH）₃↓+NaHCO₃．
（3）金屬鋁與氧化鐵混合在高溫下，會發(fā)生劇烈的反應．該反應的化學方程式2Al+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+Al₂O₃．請舉一例該反應的用途焊接鐵軌．

Answer 1

分析 由實驗流程可知，①中氧化鋁與NaOH反應而溶解，而雜質不反應，過濾除去雜質，③中二氧化碳與溶液反應生成氫氧化鋁和碳酸氫鈉，過濾得到氫氧化鋁，再灼燒、電解得到金屬Al，以此來解答．

解答 解：（1）Ai₂O₃和氫氧化鈉反應生成偏鋁酸鈉和水，反應的實質是：Al₂O₃+2OH^-═2AlO₂^-+H₂O，故答案為：Al₂O₃+2OH^-═2AlO₂^-+H₂O；
（2）向偏鋁酸鈉中通入過量的二氧化碳可以生成氫氧化鋁沉淀和碳酸氫鈉，發(fā)生的反應為：NaAlO₂+CO₂+2H₂O=Al（OH）₃↓+NaHCO₃，
故答案為：NaAlO₂+CO₂+2H₂O=Al（OH）₃↓+NaHCO₃；
（3）金屬鋁在高溫下可以和氧化鐵發(fā)生鋁熱反應，獲得金屬鐵，鐵以鐵水的形式生成，這樣可以來焊接鋼軌，反應的方程式為2Al+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+Al₂O₃，故答案為：2Al+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+Al₂O₃；焊接鐵軌．

點評 本題考查物質分離提純實驗方案的設計，為高頻考點，把握實驗流程中的反應及分離方法為解答的關鍵，注意氧化鋁、氫氧化鋁兩性的分析，題目難度不大．