Question

17．已知藍銅礦的主要成分是2CuCO₃•Cu（OH）₂，受熱易分解．鋁土礦的主要成分是Al₂O₃、Fe₂O₃、SiO₂．已知NaAlO₂+CO₂+2H₂O═Al（OH）₃↓+NaHCO₃，根據下列框圖轉化回答問題：

（1）寫出②的離子方程式：Al³⁺+4OH^-=AlO₂^-+2H₂O、Fe³⁺+3OH^-=Fe（OH）₃↓．
（2）沉淀a、c的化學成分分別是SiO₂、Al（OH）₃．
（3）洗滌沉淀c的實驗操作方法是在漏斗內的沉淀上加入一定量的蒸餾水，沒過沉淀，待水自然流下，重復數次
（4）經過反應⑤得到金屬鋁，寫出反應的化學方程式：2Al₂O₃（熔融）$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$4Al+3O₂↑．

Answer 1

分析 鋁土礦的主要成分是Al₂O₃、Fe₂O₃、SiO₂，溶液a能與氫氧化鈉溶液反應，應含有鋁離子、鐵離子，則鋁土礦加入鹽酸，溶解過濾得到沉淀a為SiO₂，溶液a為氯化鋁、氯化鐵溶液，加入過量氫氧化鈉溶液，過濾得到沉淀b為Fe（OH）₃，A為NaAlO₂溶液，藍銅礦的主要成分是2CuCO₃•Cu（OH）₂，受熱易分解加入木炭還原生成產物為F為CO₂，G為Cu，F+A反應生成沉淀c為Al（OH）₃，溶液b為碳酸氫鈉溶液，沉淀c受熱分解得到B為Al₂O₃和水，氧化鋁電解得到E和D為氧氣和鋁，以此解答該題．

解答 解：鋁土礦的主要成分是Al₂O₃、Fe₂O₃、SiO₂，溶液a能與氫氧化鈉溶液反應，應含有鋁離子、鐵離子，則鋁土礦加入鹽酸，溶解過濾得到沉淀a為SiO₂，溶液a為氯化鋁、氯化鐵溶液，加入過量氫氧化鈉溶液，過濾得到沉淀b為Fe（OH）₃，A為NaAlO₂溶液，藍銅礦的主要成分是2CuCO₃•Cu（OH）₂，受熱易分解加入木炭還原生成產物為F為CO₂，G為Cu，F+A反應生成沉淀c為Al（OH）₃，溶液b為碳酸氫鈉溶液，沉淀c受熱分解得到B為Al₂O₃和水，氧化鋁電解得到E和D為氧氣和鋁，
（1）反應②是氫氧化鈉溶液和氯化鋁溶液反應生成偏鋁酸鈉，反應的離子方程式為：Al³⁺+4OH^-=AlO₂^-+2H₂O，氫氧化鈉溶液和氯化鐵反應生成氫氧化鐵沉淀，反應的離子方程式為：Fe³⁺+3OH^-=Fe（OH）₃↓，
故答案為：Al³⁺+4OH^-=AlO₂^-+2H₂O、Fe³⁺+3OH^-=Fe（OH）₃↓；
（2）上述分析可知a為二氧化硅化學式為SiO₂，c為氫氧化鋁化學式為Al（OH）₃，
故答案為：SiO₂；Al（OH）₃；
（3）洗滌沉淀c的實驗操作方法是：在漏斗內的沉淀上加入一定量的蒸餾水，沒過沉淀，待水自然流下，重復數次，
故答案為：在漏斗內的沉淀上加入一定量的蒸餾水，沒過沉淀，待水自然流下，重復數次；
（4）電解熔融氧化鋁得到鋁和氧氣反應的化學方程式為：2Al₂O₃（熔融）$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$4Al+3O₂↑，
故答案為：2Al₂O₃（熔融）$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$4Al+3O₂↑．

點評 本題考查了物質分離提純方法和過程分析判斷，為高考常見題型，側重于學生的分析能力和實驗能力的考查，題目主要是鋁及其化合物的性質、反應現象、反應產物、分離混合物的試劑選擇等知識點，注意把握物質的性質，題目難度中等．