- 铝的化学性质和冶炼
- 共2786题
(12分)铝是一种重要的金属,在生产、生活中具有许多重要的用途,右图是从铝土矿中制备铝的工艺流程:
已知:铝土矿的主要成分是Al2O3,此外还含有少量Fe2O3等杂质。
回答下列问题:
(1)写出向铝土矿中加入足量氢氧化钠溶液后,该步操作中铝土矿主要成分发生反应的离子方程式 ,滤渣A的主要成分为 。
(2)在工艺流程第三步中,选用二氧化碳作酸化剂而不使用盐酸的原因是____
__________,通入过量的二氧化碳时,生成沉淀的离子方程式为 _______ 。
(3)电解氧化铝,每生成1molAl时,生成 g氧气。
正确答案
(12分)
(1) 2OH—+Al2O3="=" 2AlO2—+H2O;Fe2O3(各2分)
(2)Al(OH)3溶于强酸而不溶于弱酸,提高Al2O3的提取率(或合理答案);(2分)
AlO2— +2H2O+CO2==HCO3— +Al(OH)3↓(3分)
(3)24(3分)
(1)铝土矿的主要成分是Al2O3,Al2O3与NaOH反应,生成盐和水,则剩下Fe2O3没有反应,过滤后成为滤渣。(2)Na AlO2酸化之后是“过滤”,即酸化须得沉淀Al(OH)3。Al(OH)3溶于强酸而不溶于弱酸,此题要制备铝,就要提高铝的转化率。所以须用弱酸。过量的二氧化碳反应生成酸式盐。(3)根据电子守恒,生成1molAl,转移3mol电子,同时生成氧气3/4mol,即24克
(12分)关于“铝热反应”的现象有这样的描述:“反应放出大量的热,并发出耀眼的光芒。”“纸漏斗的下部被烧穿,有熔融物落入沙中。”又已知Al、Fe2O3、Al2O3、Fe的熔点和沸点,如下表所示:
(1)某同学推测,铝热反应得到的熔融物应是铝铁合金。理由是:该反应放出的热能使铁熔化,而铝的熔点比铁的低,放出的热也可使铝熔化,此时液态的铁和铝形成铝铁合金。你认为这位同学的解释合理吗?__________(填“合理”或“不合理”)。
(2)设计一个简单的实验方案证明上述所得的熔融物中含有金属铝,并填写下列表格:
(3)实验室欲溶解此熔融物,下列试剂中最好的是________(填序号),理由是__________________________________________________________________。
正确答案
略
(15分)在含 b mol AlCl3的溶液中加入含 a mol NaOH的溶液。
(1)、当a≤3b(即铝盐过量)时,生成Al(OH)3 沉淀的物质的量为 mol。
(2)、当a≥4b时,生成Al(OH)3 沉淀的物质的量为 mol。
(3)、当3<a/b<4时,先有沉淀生成,后又有部分沉淀溶解,此时Al(OH)3的物质的量为 mol。
(4)、请写出AlCl3与NaOH溶液反应时三个有关的离子方程式或化学方程式:
①:
②:
③:
正确答案
略
(6分)右图是某厂生产的一盒氢氧化铝片标签的部分内容,据此回答以下问题:
(1)该药的有效成分是_______________;
(2)写出该药中的一种有效成分发挥功效时的离子方程式____________________ ; (3)若此药每片含碳酸镁 420mg、氢氧化铝 195mg,取一片这种药片碾碎后与足量的0.1mol/l盐酸反应,则生成的气体在标准状况下的体积是_______________毫升。
正确答案
(6分)
(1)MgCO3 Al(OH)3(2分)
(2)MgCO3 +2H+==Mg2++H2O+CO2 或Al(OH)3+3H+==Al3++3H2O(2分)
(3)112mL (2分)
略
铝是国民经济发展的重要材料,铝在地壳中的含量约占8% ,目前我国铝消费量超过430万吨,在众多的金属中仅次于铁。请回答下问题:
(I )实验室中用金属铝制备少量氢氧化铝,有以下3种方案:
方案1:
方案3:o
制备相同物质的量的氢氧化铝消耗酸和碱最少的是方案_____________________。
(II)工业上冶炼铝的流程图如图16所示:
在制取氧化铝的过程中,分析铝土矿和赤泥中所含Al2O3、Fe203质量分数的数据如下:
Al2O3
Fe2O3
其他杂质
铝土矿
55%
16%
—
赤泥
15%
48%
一
(1) 书写化学方程式,反应①_________,反应②________________
(2) 电解氧化铝生产铝时,阳极的电极反应式为________________。
(3) 假设其它杂质不参加反应,则每生产3.4t纯净的氧化铝,需铝土矿________t
正确答案
略
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