Question

11．工業上用鋁土礦（主要成分為Al₂O₃，含Fe₂O₃雜質）為原料冶煉鋁的工藝流程如圖．對上述流程的判斷正確的是（　　）

• A． 試劑X為稀硫酸
• B． 反應Ⅱ中生成Al（OH）₃的反應為CO₂+AlO${\;}_{2}^{-}$+2H₂O═Al（OH）₃↓+HCO${\;}_{3}^{-}$
• C． 結合質子（H⁺）的能力由強到弱的順序是AlO${\;}_{2}^{-}$＞OH^-＞CO${\;}_{3}^{2-}$
• D． 反應Ⅰ、Ⅱ均為氧化還原反應

Answer 1

分析 綜合分析工藝流程圖可知，試劑X是氫氧化鈉溶液，Al₂O₃溶于氫氧化鈉溶液得到NaAlO₂溶液，Fe₂O₃與氫氧化鈉溶液不反應，所以反應①過濾后所得溶液A為NaAlO₂溶液，沉淀為Fe₂O₃；Y為CO₂，向NaAlO₂溶液中通入過量CO₂的化學方程式為NaAlO₂+CO₂+2H₂O=Al（OH）₃↓+NaHCO₃，過濾后分離后，電解熔融Al₂O₃屬于氧化還原反應，以此解答該題．

解答 解：綜合分析工藝流程圖可知，試劑X是氫氧化鈉溶液，Al₂O₃溶于氫氧化鈉溶液得到NaAlO₂溶液，Fe₂O₃與氫氧化鈉溶液不反應，所以反應①過濾后所得溶液A為NaAlO₂溶液，沉淀為Fe₂O₃；Y為CO₂，向NaAlO₂溶液中通入過量CO₂的化學方程式為NaAlO₂+CO₂+2H₂O=Al（OH）₃↓+NaHCO₃，過濾后分離后，電解熔融Al₂O₃屬于氧化還原反應，
A．分離氧化鋁和氧化鐵，只能用氫氧化鈉溶液，不可能用酸，因氧化鋁與氫氧化鈉反應，氧化鐵不反應，但二者都可與酸反應，故A錯誤；
B．鋁土礦（主要成分為Al₂O₃，含SiO₂、Fe₂O₃等雜質）中加入過量的氫氧化鈉以后會生成偏鋁酸鈉溶液，偏鋁酸鹽中通二氧化碳來獲得氫氧化鋁沉淀，即CO₂+AlO₂^-+2H₂O═Al（OH）₃↓+HCO₃^-，故B正確；
C．結合質子的能力就是指堿性，結合質子能力越強，相應的酸放出質子的能力就越弱，其對應的酸的酸性就越弱，顯然酸性強弱HCO₃^-＞Al（OH）₃＞H₂O，堿性：OH^-＞AlO₂^-＞CO₃^2-，所以結合質子能力：OH^-＞AlO₂^-＞CO₃^2-，故C錯誤；
D．反應Ⅰ、Ⅱ是復分解反應，不屬于氧化還原反應，故D錯誤．
故選B．

點評 本題以鐵、鋁化合物的性質為載體綜合考查工業冶煉鋁等知識，側重于考查學生分析和解決問題的能力，綜合性強，為高考常見題型，注意把握制備原理和反應的流程，難度中等．