Question

鋁是一種應用廣泛的金屬，工業上用Al₂O₃和冰晶石（Na₃AlF₆）混合熔融電解制得。鋁土礦的主要成分是Al₂O₃和SiO₂及其它不溶于NaOH溶液的雜質。從鋁土礦中提煉Al₂O₃的流程如下：

回答下列問題：
（1）寫出反應1的化學方程式                                               ；
（2）濾液Ⅰ中加入CaO生成的沉淀是            ，反應2的離子方程式為                                                                   ；
（3）電解制鋁的化學方程式是                               ，以石墨為電極，陽極產生的混合氣體的成分是                    。

Answer 1

（1）2NaOH＋SiO₂=Na₂SiO₃＋H₂O（2分） 2NaOH＋Al₂O₃=2NaAlO₂＋H₂O（2分）
（2）CaSiO₃（1分）          
 2AlO₂^－+CO₂+3H₂O=2Al(OH)₃↓+CO₃^2－ 或AlO₂^－+CO₂+2H₂O=Al(OH)₃↓+HCO₃^－（2分）
（3）2Al₂O₃4Al＋3O₂↑（2分）    O₂、CO₂（CO）（2分）

試題分析：（1）酸性氧化物、兩性氧化物都能溶于強堿溶液，生成鹽和水；（2）氧化鈣是堿性氧化物，與水反應生成氫氧化鈣，鈣離子與硅酸根離子結合成硅酸鈣沉淀；偏鋁酸鹽溶液通入少量或過量CO₂，可以制取氫氧化鋁沉淀；（3）電解熔融氧化鋁可制取鋁；陽極反應式為2O^2——2e^—=O₂↑，高溫下C與O₂反應生成CO₂或CO。