Question

1．工業(yè)上以鋁土礦（主要成分是Al₂O₃，含雜質Fe₂O₃和SiO₂）為原料生產鋁，其生產流程如下：

下列敘述錯誤的是（　�。�

• A． 沉淀A主要是SiO₂
• B． 步驟②的目的是分離Fe³⁺和Al³⁺
• C． 溶液E溶質主要有碳酸鈉和硫酸鈉
• D． ⑤主要是把電能轉化為化學能

Answer 1

分析 鋁土礦（主要成分是Al₂O₃，含雜質Fe₂O₃和SiO₂）用稀硫酸溶解，發(fā)生的反應為Al₂O₃+3H₂SO₄=Al₂（SO₄）₃+3H₂O、Fe₂O₃+3H₂SO₄=Fe₂（SO₄）₃+3H₂O，SiO₂不溶于稀硫酸，然后過濾得到的沉淀A是SiO₂，濾液B中含有硫酸鐵、硫酸鋁，向B中加入過量燒堿，發(fā)生反應Fe₂（SO₄）₃+6NaOH=3Na₂SO₄+2 Fe（OH）₃↓、Al₂（SO₄）₃+8NaOH=3 Na₂SO₄+2NaAlO₂+4H₂O，所以沉淀C是 Fe（OH）₃，濾液C中溶質是Na₂SO₄、NaAlO₂、NaOH，向濾液C中通入過量二氧化碳，發(fā)生反應NaAlO₂+CO₂+2H₂O=NaHCO₃+Al（OH）₃↓、NaOH+CO₂=NaHCO₃，沉淀F是Al（OH）₃，濾液E中成分是NaHCO₃和Na₂SO₄，將沉淀氫氧化鋁加熱得到Al₂O₃，電解熔融Al₂O₃得到Al，據此分析解答．

解答 解：鋁土礦（主要成分是Al₂O₃，含雜質Fe₂O₃和SiO₂）用稀硫酸溶解，發(fā)生的反應為Al₂O₃+3H₂SO₄=Al₂（SO₄）₃+3H₂O、Fe₂O₃+3H₂SO₄=Fe₂（SO₄）₃+3H₂O，SiO₂不溶于稀硫酸，然后過濾得到的沉淀A是SiO₂，濾液B中含有硫酸鐵、硫酸鋁，向B中加入過量燒堿，發(fā)生反應Fe₂（SO₄）₃+6NaOH=3Na₂SO₄+2 Fe（OH）₃↓、Al₂（SO₄）₃+8NaOH=3 Na₂SO₄+2NaAlO₂+4H₂O，所以沉淀C是 Fe（OH）₃，濾液C中溶質是Na₂SO₄、NaAlO₂、NaOH，向濾液C中通入過量二氧化碳，發(fā)生反應NaAlO₂+CO₂+2H₂O=NaHCO₃+Al（OH）₃↓、NaOH+CO₂=NaHCO₃，沉淀F是Al（OH）₃，濾液E中成分是NaHCO₃和Na₂SO₄，將沉淀氫氧化鋁加熱得到Al₂O₃，電解熔融Al₂O₃得到Al，
A．通過以上分析知，沉淀A主要是SiO₂，故A正確；
B．步驟②發(fā)生的反應為Fe₂（SO₄）₃+6NaOH=3Na₂SO₄+2 Fe（OH）₃↓、Al₂（SO₄）₃+8NaOH=3 Na₂SO₄+2NaAlO₂+4H₂O，所以目的是分離Fe³⁺和Al³⁺，故B正確；
C．溶液E溶質主要有碳酸氫鈉和硫酸鈉，故C錯誤；
D．電解過程中是將電能轉化為化學能，故D正確；
故選C．

點評 本題以金屬冶煉為載體考查物質分離和提純，側重考查元素化合物性質，明確物質性質差異性是解本題關鍵，知道流程圖中發(fā)生的反應及溶液、沉淀成分，易錯點是偏鋁酸鈉和二氧化碳反應方程式的書寫，易錯選項是C，很多同學往往漏掉硫酸鈉而導致錯誤，題目難度中等．