题目

题型：不详难度：来源：

铝是一种重要金属，从铝土矿(主要成分为Al₂O₃，Fe₂O₃、SiO₂等)中冶炼Al的工业生产流程如下图：

（1）沉淀B的化学式为         ，溶液A中含的阳离子主要有                    。
（2）写出步骤II生成溶液C 的离子方程式                                     ，
步骤I、II、III都要用到的分离方法是                  。
（3）生产过程中，除CaO可以循环使用外，还可以循环使用的物质有：                              （填化学式）。
（4）生产中曾用铝热反应焊接钢轨，则铝与氧化铁发生反应的化学方程式为：
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　                  
（5）经分析，a吨铝土矿可以冶炼出b吨的铝（假设各生产环节中无损耗），则原铝土矿中Al₂O₃的纯度（质量分数）             (用含a、b的最简式表示)。

答案

12分）(1) SiO₂ (1分)；   Al³⁺、Fe³⁺、H⁺    (2分，有错不得分，漏选得1分)   
(2)Al³⁺+4OH^-=[Al(OH)₄]^-    (2分)    过滤   (1分)  
(3)CO₂、NaOH   (2分)      
(4)2Al+ Fe ₂O₃ 高温 Al ₂O₃ + 2Fe  (2分) 
( 5)  17b/9a 或 (17b/9a)*100% (2分)

解析

试题分析：（1）二氧化硅和盐酸不反应，所以沉淀B是二氧化硅，溶液A中含有H^＋、Al^3＋、Fe^3＋。
(2)加入过量的烧碱则生成氢氧化铁沉淀，而溶液C是偏铝酸钠和氢氧化钠的混合液。步骤II生成溶液C 的离子方程式为Al³⁺+4OH^-=[Al(OH)₄]^-。步骤I、II、III都要用到的分离方法是过滤。
(3)生产过程中，除CaO可以循环使用外，还可以循环使用的物质有CO₂、NaOH。
(4)铝热反应的方程式为2Al+ Fe ₂O₃ 高温 Al ₂O₃ + 2Fe。
( 5) Al₂O₃中Al的质量分数为：9/17或(9/17)*100%，故原铝土矿中Al₂O₃的纯度（质量分数）为17b/9a 或 (17b/9a)*100%。
向D中通入过量的CO₂，则生成碳酸氢钠和氢氧化铝白色沉淀。氢氧化铝不稳定，加热分解生成氧化铝和水。电解熔融的氧化铝则生成单质铝。
点评：本题以框图题形式考查铝的化合物的性质，难度中等，清楚提取的操作过程原理，是对知识迁移的综合运用。