Question

鋁是一種應用廣泛的金屬，工業上用Al₂O₃和冰晶石（Na₃AlF₆）混合熔融電解制得。
①鋁土礦的主要成分是Al₂O₃和SiO₂等。從鋁土礦中提煉Al₂O₃的流程如下：

②以螢石（CaF₂）和純堿為原料制備冰晶石的流程如下：

回答下列問題：
（1）寫出反應1的離子方程式                     ，                           ，
（2）濾液Ⅰ中加入CaO生成的沉淀是         （填化學式），反應2（氣體A足量）的離子方程式為                                                             ；
（3）電解制鋁的化學方程式是                                               ；
（4）C為濃硫酸，E為硫酸鈣，寫出由D制備冰晶石（有A生成）的化學方程式                        。

Answer 1

（1） Al₂O₃ + 2OH^- ="2" AlO₂^-+H₂O，（2分）  SiO₂+2OH^-=SiO₃^2-+H₂O；（2分）
（2）Ca SiO₃，（2分）AlO₂^-+CO₂₊2H₂O=Al(OH)₃↓ + HCO₃^-；（3分）
（3）2 Al₂O₃4Al+3O₂ ↑  ；（3分）
（4）12HF +3 Na₂CO₃ + 2 Al(OH)₃=2Na₃AlF₆₊3CO₂+9H₂O。（3分）

解析試題分析：①因為“鋁土礦的主要成分是Al₂O₃和SiO₂等”所以加入NaOH, Al₂O₃和SiO₂會溶解，發生反應：
Al₂O₃+2OH^-=2AlO₂^-+H₂O 、SiO₂+2OH^-=SiO₃^2-+H₂O 向濾液Ⅰ中加入CaO,生成的Ca²⁺將SiO₃^2-沉淀為CaSiO₃，向濾液Ⅱ中通入過量的CO₂，發生反應AlO₂^-+CO₂₊2H₂O=Al(OH)₃↓ + HCO₃^-；②中氣體D為HF,由流程圖，結合質量守恒定律確定方程式為12HF +3 Na₂CO₃ + 2 Al(OH)₃ =  2Na₃AlF₆₊3CO₂+9H₂O。
考點：離子方程式、元素化合物知識。