Question

（1）鋁土礦的主要成分是Al₂O₃·3H₂O，假設(shè)雜質(zhì)是Fe₂O₃，寫出由鋁土礦制備金屬鋁的各步驟的化學方程式。（2013年高考題片段，源于高一教材）

（2）煉鐵的原料有赤鐵礦（假設(shè)雜質(zhì)為SiO₂）、焦炭、石灰石，設(shè)備為高爐，寫出煉鐵時所發(fā)生的主要的化學反應方程式                           

（3）工業(yè)上用石英砂先煅燒制取粗硅，最后經(jīng)過還原反應制取高純硅，其反應方程式分別為：                           

（4）假設(shè)沒有Fe，生活會                 

假設(shè)沒有Al，生活會                  

假設(shè)沒有Si，生活會                  

 

Answer 1

【答案】

（27分）方程式各2分，（4）問共3分

（1）①Al₂O₃+2NaOH＝2NaAlO₂+H₂O   ②NaAlO₂+CO₂+2H₂O＝Al(OH)₃↓+NaHCO₃

③2Al(OH)₃Al₂O₃+3H₂O  ④2Al₂O₃4Al+3 O₂↑

（2）①C+O₂CO₂     ②CO₂+C2CO  ③Fe₂O₃+3CO2Fe+3CO₂

④CaCO₃CaO+CO₂↑   ⑤CaO+SiO₂CaSiO₃

（3）①SiO₂+2CSi（粗硅）+2CO↑ ②Si+2Cl₂SiCl₄

③SiCl₄+2H₂===Si（高純硅）+4HCl

（4）合理答案都給分。沒有Fe，過原始人的生活，沒有Al，過封建社會生活，沒有Si，沒法過信息時代的生活。

【解析】

試題分析：（1）鋁土礦的主要成分是Al₂O₃·3H₂O，雜質(zhì)是Fe₂O₃，則提純氧化鋁時必須除去氧化鐵。根據(jù)氧化鋁兩性氧化物可知，姜鋁土礦溶解在氫氧化鈉溶液中，氧化鋁溶解，生成偏鋁酸鈉，過濾得到偏鋁酸鈉溶液。向偏鋁酸鈉中通入CO₂即生成氫氧化鋁沉淀，過濾即得到氫氧化鋁。氫氧化鋁分解生成氧化鋁，電解氧化鋁即得到金屬鋁。

（2）高爐煉鐵時焦炭燃燒生成CO₂，高溫下碳和CO₂反應又生成CO。生成的CO具有還原性，在高溫下可以還原氧化鐵。在高溫下石灰石分解生成氧化鈣和CO₂，生成的氧化鈣在高溫下在和二氧化硅反應生成硅酸鈣。

（3）石英砂的主要成分是二氧化硅，在高溫下和二氧化硅反應生成粗硅。粗歸和氯氣在高溫下反應生成四氯化硅，然后利用氫氣還原四氯化硅置換出單質(zhì)硅。

考點：考查金屬鋁、鐵和硅的冶煉

點評：該題是基礎(chǔ)性試題的考查，試題基礎(chǔ)性強，緊扣教材基礎(chǔ)知識，有利于調(diào)動學生的學習興趣，激發(fā)學生的學習積極性。也有利于培養(yǎng)學生的邏輯推理能力和規(guī)范的答題能力。