答案：(1)3Fe+4H2O(g) Fe3O4+4H2↑ Fe H2O

(2)在玻璃管口A处接一段乳胶管，乳胶管头上连一段玻璃管，并将管口没入水中，用酒精灯火焰微热烧瓶底部，如果能够观察到没入水中的玻璃管口有气体逸出，停止加热后，玻璃管内有水柱上升，且较长时间水柱不回落，则表明该套装置气密性良好

(3)提供持续不断的水蒸气 防止暴沸事故的发生

(4)先点燃酒精灯，产生水蒸气后，再点燃酒精喷灯 防止先点燃酒精喷灯导致Fe与O2的反应

(5)碱石灰干燥剂 除去反应产生的H2中混有的水蒸气

(6)H2 验纯 用试管收集一试管气体，靠近酒精灯火焰，如果发出爆鸣声，则证明产生的氢气不纯(含有氧气)，如果是“噗”的声音，则证明是纯净的氢气 防止点燃时，氢气因含有氧气而爆炸

10.铝可以从铝土矿中获取，铝土矿是不纯净的铝的氧化物(杂质为Fe2O3和SiO2)，它是非再生资源。假如我们对铝的消费保持现有速度，我们能获得生产足够的铝所需的铝土矿仅能维持30年左右。由此看来，保护现有自然资源和对非再生资源的再利用，是值得我们考虑的。但是在废物回收过程中，仍有相当大的难度，其关键的因素主要涉及旧金属的收集与其他废物的分离、回收和提炼金属的费用、金属本身的价值等。

(1)试说明回收铝的过程中存在的困难。

(2)为什么金的回收率比铝的回收率要大得多?

(3)常温下，SiO2同强碱或强酸是很难反应的，现利用盐酸、氢氧化钠溶液、氮气、二氧化碳和水，从铝土矿中提取纯净的Al2O3。试设计一个适用于工业生产上提纯Al2O3的实验方案，用化学方程式表示提纯的过程。

(4)制取1 mol Al理论上需要多少库仑的电量(已知1 mol电子电量约为105C)?

(5)假定用6 V的直流电源进行电解，制2.7吨铝需要多少千焦的电能?(请列式并计算)

(6)在1.01×105 Pa，27 ℃时，每生产1 mol Al，理论上在阳极生成O2的体积为多少升?(请列式并计算)

(7)如果每度电的费用为0.60元，试计算生产厂家每生产1吨铝需付出的电费为多少元。(1度电=3 600 kJ)(请列式计算)

思路解析：(1)回收铝的过程中存在的困难是：①人们的环境意识薄弱;②回收和提炼金属的费用较高;③铝同其他废物的分离较困难;④铝本身价值并不高;⑤旧金属的收集缺乏专门的机构。

(2)因为金比铝的价值要高，另一方面，金活动性弱，容易回收。

(3)因为Fe2O3和SiO2与强碱都不反应，因此可把铝土矿溶于强碱溶液中，过滤除去杂质，即得到偏铝酸钠溶液，往滤液中加酸即可得氢氧化铝沉淀，由于氢氧化铝沉淀可和强酸反应，所以要得到较多的沉淀，最好加弱酸，方程式表示为：

①Al2O3+2NaOH====2NaAlO2+H2O

②NaAlO2+CO2+2H2O====Al(OH)3↓+NaHCO3

③2Al(OH)3====Al2O3+3H2O

(4)这是一个涉及氧化还原反应的问题。氧化铝要被还原成单质铝，化合价必须从+3降低到0，即要得到1 mol Al必须转移3 mol的电子，所需电量为3×105 C。

(5)直接代入物理有关电能的计算公式，可得：2.7×106/27×3×105×6×10-3 kJ=1.8×108 kJ。

(6)根据电解方程：2Al2O3====4Al+3O2↑，每产生1 mol Al的同时生成0.75 mol O2，由于此状态是非标准状态，要求氧气的体积还要进行体积的转化。300×0.75 mol×22.4 L•mol-1/273=18.5 L。

(7)1×106/27×3×105×6×10-3/3 600×0.6=11 000(元)。

答案：(1)回收铝的过程中存在的困难是：①人们的环境意识薄弱;②回收和提炼金属的费用较高;③铝同其他废物的分离较困难;④铝本身价值并不高;⑤旧金属的收集缺乏专门的机构。(2)金比铝的价值要高，另一方面，金活动性弱，容易回收。(3)①Al2O3+2NaOH====2NaAlO2+H2O;②NaAlO2+CO2+2H2O====Al(OH)3↓+NaHCO3;③2Al(OH)3====Al2O3+3H2O。(4)3×105 C (5)1.8×108 kJ (6)18.5 L (7)11 000元