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6.铝是一种应用广泛的金属,工业上用Al2O3和冰晶石(Na3AlF6)混合熔融点解制得.铝土矿的主要成分是Al2O3,含有SiO2、Fe2O3、MgO等杂质.工业上从铝土矿中提炼Al2O3并制取铝的流程如下:
(1)结合已学知识,反应1涉及的主要化学方程式有Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O、SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O,滤液Ⅰ中加入CaO生成沉淀是CaSiO3(填化学式).
(2)反应2后应进行的操作是过滤.
(3)箱滤液Ⅱ中通入气体A为CO2,生成沉淀B的离子方程式为2AlO2-+CO2+3H2O=2Al(OH)3↓+CO32-.
(4)电解Al2O3得到铝的化学方程式为2Al2O3$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$4Al+3O2↑.

分析 铝土矿的主要成分是Al2O3和SiO2等,与NaOH反应分别为:Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O;SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O,反应1的滤液中含有NaAlO2和Na2SiO3加入CaO,Na2SiO3变为CaSiO3沉淀,故滤液Ⅱ中的溶质为NaAlO2,通入A生成B,B煅烧生成Al2O3,故B为Al(OH)3,气体A应该为CO2,发生反应为:2AlO2-+CO2+3H2O=2Al(OH)3↓+CO32-,以此解答该题.

解答 解:铝土矿的主要成分是Al2O3和SiO2等,与NaOH反应分别为:Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O;SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O,反应1的滤液中含有NaAlO2和Na2SiO3加入CaO,Na2SiO3变为CaSiO3沉淀,故滤液Ⅱ中的溶质为NaAlO2,通入A生成B,B煅烧生成Al2O3,故B为Al(OH)3,气体A应该为CO2,发生反应为:2AlO2-+CO2+3H2O=2Al(OH)3↓+CO32-,
(1)铝土矿的主要成分是Al2O3和SiO2等,与NaOH反应:Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O;SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O,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,
故答案为:Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O、SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O;CaSiO3;
(2)反应2后应进行的操作分离固体和溶液,应为过滤操作,故答案为:过滤;
(3)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↓+CO32-,
故答案为:CO2;2AlO2-+CO2+3H2O=2Al(OH)3↓+CO32-;
(4)电解氧化铝的化学方程式为2Al2O3$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$4Al+3O2↑,故答案为:2Al2O3$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$4Al+3O2↑.

点评 本题考查混合物分离提纯,为高频考点,把握分离流程中发生的反应、混合物分离方法为解答的关键,侧重分析与实验能力的考查,注意元素化合物知识及实验技能的综合应用,题目难度不大.

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