工业上用铝土矿为原料冶炼铝的工艺流程如下:以下表达正确的选项是 A. 按上述流程,试剂X可以氢氧化钠溶液,也可以是盐酸 B. 反响①过滤后所得沉淀为氧化铁 C. 图中所有的转化反响都不是氧化复原反响

工业上用铝土矿为原料冶炼铝的工艺流程如下:以下表达正确的选项是 A. 按上述流程,试剂X可以氢氧化钠溶液,也可以是盐酸 B. 反响①过滤后所得沉淀为氧化铁 C. 图中所有的转化反响都不是氧化复原反响 D. 反响②的离子方程式为2AlO2－+CO2+3H2O=2Al(OH)3↓+CO32－

我们先逐步分析这个工业冶炼铝的工艺流程。

已知铝土矿主要含 Al₂O₃、Fe₂O₃、SiO₂ 等杂质，工业上常用拜耳法（碱溶法）或烧结法提取氧化铝，然后电解氧化铝得到铝。

题目给的流程大致是：

铝土矿 → 加试剂 X → 过滤 → 沉淀（杂质） / 溶液（含铝化合物）→ 通 CO₂ → Al(OH)₃ 沉淀 → 煅烧 → Al₂O₃ → 电解 → Al。

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1. 试剂 X 的选择

如果铝土矿用 NaOH 溶液处理，Al₂O₃（及少量 SiO₂）会溶解生成 NaAlO₂ 和 Na₂SiO₃，但 Fe₂O₃ 不溶成为滤渣（赤泥主要成分之一）。过滤后向滤液中通 CO₂ 可以生成 Al(OH)₃（同时硅酸也可能沉淀）。

如果铝土矿用 盐酸 处理，Al₂O₃ 和 Fe₂O₃ 都溶解为氯化物，SiO₂ 不溶。这样溶液里有 Al³⁺ 和 Fe³⁺，无法简单分离 Fe³⁺ 杂质，后续难以纯制 Al(OH)₃。因此工业上常用 碱法 而不是酸法来先分离 Fe₂O₃ 等杂质。

所以 A 说“可以是氢氧化钠溶液，也可以是盐酸” 并不正确，因为工业流程里一般不用盐酸溶解铝土矿来提取铝（杂质铁难除去）。

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2. 反应①过滤后沉淀

用 NaOH 溶液溶解铝土矿时，沉淀是 Fe₂O₃ 和部分硅酸盐等，不全是 Fe₂O₃，可能还有 SiO₂ 残留（不过反应时 SiO₂ 部分被碱溶成硅酸钠，但如果有不溶的硅酸盐也会进入沉淀）。题目说“过滤后所得沉淀为氧化铁”过于绝对（忽视了其它不溶物或反应生成的硅酸盐沉淀），所以 B 不太准确，尤其可能考虑铝土矿中 SiO₂ 在碱中不完全溶时会形成不溶硅酸盐。

但从常见考题看，若已知铝土矿用 NaOH 溶解，主要不溶物是 Fe₂O₃，但也有硅渣（水合铝硅酸钠），所以严格说沉淀不只是 Fe₂O₃。

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3. 是否全为非氧化还原反应

从铝土矿到 Al₂O₃ 的过程：
① Al₂O₃ + 2NaOH → 2NaAlO₂ + H₂O（非氧化还原）
② 2NaAlO₂ + CO₂ + 3H₂O → 2Al(OH)₃ + Na₂CO₃（非氧化还原）
③ 2Al(OH)₃ → Al₂O₃ + 3H₂O（非氧化还原）
所以从流程中的“化学转化”步骤到 Al₂O₃，都不是氧化还原反应。

但题目 C 说“中所有的转化反应都不是氧化还原反应”——这里的“中”可能指 从铝土矿到铝 全流程吗？
若是全流程，则 电解 Al₂O₃ 是氧化还原反应（2Al₂O₃ → 4Al + 3O₂），这就不是题中“中”所指的范围？
看题：流程很可能只画到 Al₂O₃（因为电解是最后一步，但可能不包含在“中所有的转化”里）。
通常工业流程题里，试剂 X 溶解、通 CO₂ 沉淀、煅烧都是非氧化还原，氧化还原只在电解，若“中”指框图内除电解以外的部分，则 C 正确。
很多类似题说“以上流程中的反应”指的是从铝土矿到 Al₂O₃ 的反应，不包括最后的电解（因为电解是另一车间）。

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4. 反应②的离子方程式

通 CO₂ 到 NaAlO₂ 溶液中：
少量 CO₂：

$$2AlO_2^- + CO_2 + 3H_2O \to 2Al(OH)_3 \downarrow + CO_3^{2-}$$

过量 CO₂：会生成 HCO₃⁻，但对沉淀 Al(OH)₃ 无影响，不过 Al(OH)₃ 不溶于碳酸。
所以题中给的方程式是可能的（少量 CO₂）。

但该离子方程式的条件是 NaAlO₂ 溶液，如果是过量 CO₂，最终产物还是 Al(OH)₃，只是溶液中 CO₃²⁻ 会变成 HCO₃⁻，因此严格来说，少量 CO₂ 时题目方程式是对的。不过工业生产一般用过量的 CO₂ 还是控制量？工业上也可能直接通入过量 CO₂，那样产物就是 HCO₃⁻，但 Al(OH)₃ 照样生成，方程式可写为：

$$AlO_2^- + CO_2 + 2H_2O \to Al(OH)_3 \downarrow + HCO_3^-$$

题目给的 $2AlO_2^- + CO_2 + 3H_2O = 2Al(OH)_3 + CO_3^{2-}$ 是可能的（初期反应），所以这个选项可能正确。

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结合常见考题答案：
A 错（不能是盐酸，酸法不用于此工业流程）
B 不严谨（沉淀不只是氧化铁）
C 对（若“中”指流程到 Al₂O₃ 为止的所有反应）
D 对（离子方程式正确，少量 CO₂ 时）

但单选题一般选一个。在类似题中常见正确选项是 D，因为 C 可能引起争议（流程是否包括电解？题干说“工业上用铝土矿为原料冶炼铝的工艺流程如下”，整个冶炼流程包括电解，所以电解是氧化还原反应，C 错）。

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由此判断：
A 错（试剂 X 不能是盐酸）
B 错（沉淀含硅等杂质，不纯是 Fe₂O₃）
C 错（冶炼铝的全流程包含电解，是氧化还原反应）
D 对（该离子方程式是少量 CO₂ 时的正确写法）

答案：D

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最终答案：

$$\boxed{D}$$