铝是一种应用广泛的金属，工业上用Al2O3和冰晶石（Na3AlF6）混合熔融电解制得．①铝土矿的主要成分是Al2O3和SiO2等．从铝土矿中提炼Al2O3的流程如图1所示：②以萤石（CaF2）和纯碱为原料制备冰晶石的流程如图2所示：回答下列问题：（1）写出反应1的化学方程式；（2）滤液Ⅰ中加入CaO生成的沉淀是，反应2的离子方程式为；（3）E可作为建筑材料，化合物C是，写出由D制备冰晶石的化学方程式；（4）电解制铝的化学方程式是冰晶石4Al+3O2↑试题及答案-解答题-云返教育

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铝是一种应用广泛的金属，工业上用Al₂O₃和冰晶石（Na₃AlF₆）混合熔融电解制得．
①铝土矿的主要成分是Al₂O₃和SiO₂等．从铝土矿中提炼Al₂O₃的流程如图1所示：

②以萤石（CaF₂）和纯碱为原料制备冰晶石的流程如图2所示：
回答下列问题：
（1）写出反应1的化学方程式；
（2）滤液Ⅰ中加入CaO生成的沉淀是　，反应2的离子方程式为　；
（3）E可作为建筑材料，化合物C是　，写出由D制备冰晶石的化学方程式　；
（4）电解制铝的化学方程式是　冰晶石4Al+3O₂↑

试题解答

见解析

（1）二氧化硅与氢氧化钠反应生成硅酸钠与水；氧化铝与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠与水；
（2）滤液Ⅰ中含有硅酸钠、偏铝酸钠，加入CaO，生成氢氧化钙，氢氧化钙与硅酸钠反应生成硅酸钙沉淀；
由工艺流程可知，B为氢氧化铝，故气体A为二氧化碳，滤液Ⅱ主要是偏铝酸钠，偏铝酸钠溶液通入二氧化碳，生成氢氧化铝与碳酸钠；
（3）由工艺流程可知，气体C含有F元素，应是HF，故C为浓硫酸；根据元素守恒，可知HF与碳酸钠、氢氧化铝反应生成冰晶石，同时生成二氧化碳、水；
（4）电解熔融的氧化铝生成铝与氧气；阳极生成氧气，部分氧气可以石墨反应生成二氧化碳、CO．

（1）二氧化硅与氢氧化钠反应生成硅酸钠与水，反应方程式为：2NaOH+SiO₂=Na₂SiO₃+H₂O，氧化铝与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠与水，反应方程式为：2NaOH+Al₂O₃=2NaAlO₂+H₂O，
故答案为：2NaOH+SiO₂=Na₂SiO₃+H₂O、2NaOH+Al₂O₃=2NaAlO₂+H₂O；
（2）滤液Ⅰ中含有硅酸钠、偏铝酸钠，加入CaO，生成氢氧化钙，氢氧化钙与硅酸钠反应生成硅酸钙沉淀；
由工艺流程可知，B为氢氧化铝，故气体A为二氧化碳，滤液Ⅱ主要是偏铝酸钠，偏铝酸钠溶液通入二氧化碳，生成氢氧化铝与碳酸钠，反应方程式为：2AlO₂^-+CO₂+3H₂O=2Al（OH）₃↓+CO₃^2-，
故答案为：CaSiO₃；2AlO₂^-+CO₂+3H₂O=2Al（OH）₃↓+CO₃^2-；
（3）由工艺流程可知，气体C含有F元素，应是HF，故C为浓硫酸；根据元素守恒，可知HF与碳酸钠、氢氧化铝反应生成冰晶石，同时生成二氧化碳、水，反应方程式为：12HF+3Na₂CO₃+2Al（OH）₃=2Na₃AlF₆+3CO₂+9H₂O，
故答案为：浓H₂SO₄；12HF+3Na₂CO₃+2Al（OH）₃=2Na₃AlF₆+3CO₂+9H₂O；
（4）电解熔融的氧化铝生成铝与氧气，反应方程式为：2Al₂O₃（熔融）

4Al+3O₂↑，阳极生成氧气，部分氧气可以石墨反应生成二氧化碳、CO，故阳极气体有O₂、CO₂（或CO）
故答案为：2Al₂O₃（熔融）

4Al+3O₂↑；O₂、CO₂（或CO）．

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