Question

工業上用鋁土礦（含氧化鋁、氧化鐵）制取鋁的過程如下：
請回答下列問題：

（1）操作I、操作II、操作III都是

過濾

（填操作名稱），實驗室要洗滌Al（OH）₃沉淀應該在

過濾器

裝置中進行．
（2）生產過程中，除NaOH、H₂O可以循環使用外，還可以循環使用的物質有

CaO和CO₂

（填化學式）．用此法制取鋁得到的副產品是

Fe₂O₃和O₂

（填化學式）．
（3）寫出Na₂CO₃溶液與CaO反應離子方程式：

CO₃^2-+CaO+H₂O═CaCO₃↓+2OH^-

．
（4）若鋁土礦中還含有二氧化硅，此生產過程中得到的氧化鋁將混有雜質：

SiO₂

（填化學式）．

Answer 1

分析：（1）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；
（2）根據流程可以確定能循環使用的物質以及流程的副產物；
（3）Na₂CO₃溶液與CaO反應的實質是碳酸鈉和氫氧化鈣的反應；
（4）根據二氧化硅的性質來分析．

解答：解：（1）實現固體和液體的分離采用過濾法，實驗室要洗滌Al（OH）₃沉淀是在過濾器中進行的，具體操作為：漏斗中加蒸餾水至浸沒沉淀，使水自然流完，重復操作2～3次，
故答案為：過濾；過濾器；
（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物，故答案為：CaO和CO₂；Fe₂O₃和O₂；
（3）Na₂CO₃溶液與CaO反應的實質是CO₃^2-+CaO+H₂O═CaCO₃↓+2OH^-，故答案為：CO₃^2-+CaO+H₂O═CaCO₃↓+2OH^-；
（4）二氧化硅能和強堿氫氧化鈉反應生成硅酸鈉，硅酸鈉和二氧化碳反應生成難溶物質硅酸，受熱分解產生二氧化硅，所以若鋁土礦中還含有二氧化硅，此生產過程中得到的氧化鋁將混有雜質二氧化硅，故答案為：SiO₂．

點評：此題是一道物質的制備考查題，根據圖示中物之間的反應情況對相關的問題進行探討分析即可．