Question

鋁是一種重要的金屬，在生產、生活中具有許多重要的用途，如圖是從鋁土礦中制備鋁的工藝流程：
已知：①鋁土礦的主要成分是Al₂O₃，此外還含有少量SiO₂、Fe₂O₃等雜質；
②溶液中的硅酸鈉與偏鋁酸鈉反應，能生成硅鋁酸鹽沉淀，化學反應方程式為2Na₂SiO₃+2NaAlO₂+2H₂O═Na₂Al₂Si₂O₈↓+4NaOH
回答下列問題：
（1）寫出向鋁土礦中加入足量氫氧化鈉溶液操作中發(fā)生反應的離子方程式：

Al₂O₃+2OH^-═2AlO₂^-+H₂O

；

SiO₂+2OH^-═SiO₃^2-+H₂O

．
（2）濾渣A的主要成分為

Fe₂O₃、Na₂Al₂Si₂O₈

；濾渣A的用途是

作煉鐵的原料（或作生產硅酸鹽產品的原料）

（只寫一種）；實驗室過濾時使用玻璃棒，其作用是

引流

．
（3）在工藝流程第三步中，選用二氧化碳作酸化劑的原因是

將NaAlO₂完全轉化為Al（OH）₃

．
（4）若將鋁溶解，下列試劑中最好選用

B

（填編號）．理由是

鋁與濃硫酸在常溫下發(fā)生鈍化，加熱溶解會產生有毒氣體SO₂，原料利用率低，而稀硝酸能溶解鋁但會產生NO氣體，污染空氣，硝酸利用率低，但鋁與稀硫酸反應速率較快，產生的H₂對空氣無污染

．
A．濃硫酸  B．稀硫酸  C．稀硝酸．

Answer 1

分析：（1）氧化鋁、二氧化硅與NaOH溶液反應均生成鹽和水；
（2）只有氧化鐵與堿不反應，結合信息②可知還生成Na₂Al₂Si₂O₈，氧化鐵用于冶煉鐵，過濾利用玻璃棒引流；
（3）第三步中，選用二氧化碳作酸化劑，可將Al元素全部轉化為沉淀；
（4）根據(jù)Al的化學性質及不生成有毒氣體來解答．

解答：解：（1）氧化鋁、二氧化硅與NaOH溶液反應均生成鹽和水，離子反應分別為Al₂O₃+2OH^-═2AlO₂^-+H₂O、SiO₂+2OH^-═SiO₃^2-+H₂O，
故答案為：Al₂O₃+2OH^-═2AlO₂^-+H₂O；SiO₂+2OH^-═SiO₃^2-+H₂O；
（2）只有氧化鐵與堿不反應，結合信息②可知還生成Na₂Al₂Si₂O₈，則濾渣A的主要成分為Fe₂O₃、Na₂Al₂Si₂O₈，氧化鐵用于冶煉鐵，過濾利用玻璃棒引流，
故答案為：Fe₂O₃、Na₂Al₂Si₂O₈；作煉鐵的原料（或作生產硅酸鹽產品的原料）；引流；
（3）經過足量氫氧化鈉溶液的溶解，大部分鋁元素均以NaAlO₂的形式存在于濾液中，通入過量二氧化碳可以將NaAlO₂完全轉化為Al（OH）₃，所以第三步中，選用二氧化碳作酸化劑的原因為將NaAlO₂完全轉化為Al（OH）₃，故答案為：將NaAlO₂完全轉化為Al（OH）₃；
（4）因鋁與濃硫酸在常溫下發(fā)生鈍化，加熱溶解會產生有毒氣體SO₂，原料利用率低；稀硝酸能溶解鋁但會產生NO氣體，污染空氣，硝酸利用率低；而鋁與稀硫酸反應速率較快，產生的H₂對空氣無污染，則選稀硫酸溶解Al最好，
故答案為：B；鋁與濃硫酸在常溫下發(fā)生鈍化，加熱溶解會產生有毒氣體SO₂，原料利用率低，而稀硝酸能溶解鋁但會產生NO氣體，污染空氣，硝酸利用率低，但鋁與稀硫酸反應速率較快，產生的H₂對空氣無污染．

點評：本題考查Al的化學性質，注意把握流程中發(fā)生的化學反應為解答的關鍵，注重信息與所學知識的結合分析解決問題，側重知識遷移應用能力的考查，題目難度中等．