Question

15．工業(yè)上用鋁土礦（主要成分為Al₂O₃，含F(xiàn)e₂O₃等雜質(zhì)）為原料冶煉鋁的工藝流程如圖：

對(duì)上述流程中的判斷不正確的是（　　）

• A． 試劑X為NaOH溶液
• B． 反應(yīng)Ⅱ中生成Al（OH）₃的反應(yīng)為：CO₂+[Al（OH）₄]^-═Al（OH）₃↓+HCO₃^-
• C． 結(jié)合質(zhì)子（H⁺）的能力由強(qiáng)到弱的順序是OH^-＞[Al（OH）₄]^-＞CO₃^2-
• D． 工業(yè)上還可采用熱還原法冶煉Al

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，F(xiàn)e₂O₃與氫氧化鈉溶液不反應(yīng)，所以反應(yīng)①過(guò)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(guò)量CO₂的化學(xué)方程式為NaAlO₂+CO₂+2H₂O=Al（OH）₃↓+NaHCO₃，過(guò)濾后分離后，電解熔融Al₂O₃屬于氧化還原反應(yīng)，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，F(xiàn)e₂O₃與氫氧化鈉溶液不反應(yīng)，所以反應(yīng)①過(guò)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(guò)量CO₂的化學(xué)方程式為NaAlO₂+CO₂+2H₂O=Al（OH）₃↓+NaHCO₃，過(guò)濾后分離后，電解熔融Al₂O₃屬于氧化還原反應(yīng)，
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(yīng)，氧化鐵不反應(yīng)，但二者都可與酸反應(yīng)，故A正確；
B．鋁土礦（主要成分為Al₂O₃，含SiO₂、Fe₂O₃等雜質(zhì)）中加入過(guò)量的氫氧化鈉以后會(huì)生成偏鋁酸鈉溶液，偏鋁酸鹽中通二氧化碳來(lái)獲得氫氧化鋁沉淀，即CO₂+AlO₂^-+2H₂O═Al（OH）₃↓+HCO₃^-，故B正確；
C．結(jié)合質(zhì)子的能力就是指堿性，結(jié)合質(zhì)子能力越強(qiáng)，相應(yīng)的酸放出質(zhì)子的能力就越弱，其對(duì)應(yīng)的酸的酸性就越弱，顯然酸性強(qiáng)弱HCO₃^-＞Al（OH）₃＞H₂O，堿性：OH^-＞AlO₂^-＞CO₃^2-，所以結(jié)合質(zhì)子能力：OH^-＞AlO₂^-＞CO₃^2-，故C正確；
D．Al活潑性較強(qiáng)，在考慮成本的情況下，沒(méi)有合適的還原劑可用于冶煉鋁，工業(yè)用電解法，故D錯(cuò)誤．
故選D．

點(diǎn)評(píng) 本題以鐵、鋁化合物的性質(zhì)為載體綜合考查工業(yè)冶煉鋁等知識(shí)，側(cè)重于考查學(xué)生分析和解決問(wèn)題的能力，綜合性強(qiáng)，為高考常見(jiàn)題型，注意把握制備原理和反應(yīng)的流程，難度中等．