- 氢氧化铝的应用
- 共1387题
铝土矿（主要成分为Al2O3，还含有SiO2、Fe2O3）是工业上制备氧化铝的主要原料。工业上提取氧化铝的工艺流程如下图所示，请回答有关问题：
（1）流程乙加入烧碱后发生反应的离子方程式： .
（2）溶液D到沉淀E发生的离子方程式： 。
（3）验证滤液B含Fe3+，可取少量滤液并加入 。
（4）滤液K中溶质的主要成份是 （填化学式）。
正确答案
（1）Al2O3+2OH-+3H2O＝2[Al(OH)4]-；SiO2+2OH-＝SiO32-+H2O
（2）[Al(OH)4]-+CO2＝HCO3-+ Al(OH)3↓（3）KSCN （4）NaHCO3
试题分析：（1）氧化铁和氢氧化钠溶液不反应，氧化铝和二氧化硅与氢氧化钠溶液反应，所以有关反应的离子方程式是Al2O3+2OH-+3H2O＝2[Al(OH)4]-、SiO2+2OH-＝SiO32-+H2O。
（2）溶液B中含有铝离子，和过量的氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠，然后再通入CO2则又生成氢氧化铝白色沉淀，反应的离子方程式是[Al(OH)4]-+CO2＝HCO3-+ Al(OH)3↓。
（3）检验溶液中铁离子的试剂是KSCN溶液。
（4）由于滤液Y生成滤液K的试剂是过量的CO2气体，所以滤液K中溶质的主要成份是碳酸氢钠。
点评：该题是高考中的常见题型，属于中等难度的试题。试题综合性强，难易适中，侧重对学生基础知识的巩固与训练，同时也注重对学生答题能力的培养和方法指导。该题不仅可以考查学生对化学知识的熟悉理解程度，更重要的是培养学生的综合分析能力和思维方法。
（10分）某混合物A含有KAl（SO4）2、Al2O3和Fe2O3，在一定条件下可实现下图所示的物质之间的转化：
据此回答下列问题：
(1) I、II、III、IV四步中对于溶液和沉淀的分离采取的方法是 。
(2) 根据上图反应关系，写出下列B、F所含物质成分的化学式：B
(3) 写出过程反应①的离子方程式 ，固体B所含对应的金属其单质与磁性氧化铁在高温下反应的化学方程式 。
(4)写出③中盐酸过量时的离子反应方程式 。
正确答案
（10分） （1）过滤（2分）（2）Al2O3、AlCl3（各1分）（3）Al2O3+2OH－=2AlO2－+H2O、
3Fe3O4＋8Al 
略
据新华社报道，发展改革委员会于2007年4月发出“遏制铝冶炼投资反弹”的紧急通知。原因是铝冶炼属高耗能产业，而且某些铝冶炼企业以污染环境为代价，得不偿失。
如图是传统的工业生产金属铝的基本流程图，阅读上述新闻信息，结合铝生产的流程图解答下列问题：
请回答：
（1）工业冶炼金属铝用的是铝土矿，铝土矿的主要成分是________(填化学式)。石油炼制和煤的干馏产品____________(填物质名称)作电解铝的阴极和阳极材料。
（2）氧化铝熔点高达2050 ℃，工业上为了降低能量消耗，在金属铝的冶炼中采取的措施是__________________________。
（3）在冶炼过程中，阳极材料需要定期地进行更换，原因是该极材料不断被消耗，产生这种现象的原因是：__________________________________________(用化学方程式表示)。
（4）工业上制取金属镁时是电解MgCl2，电解反应方程式为_________________，镁和铝都是活泼金属，为什么在电解冶炼过程中，一个用氯化物，一个用氧化物？原因是：
________________________________________________________________。
正确答案
（1）Al2O3（2分）； 石墨(或碳)（2分）
（2）加入冰晶石(Na3AlF6)和少量CaF2（2分）
（3）2C＋O2
（4）MgCl2（熔融）
熔点太高，MgCl2熔点低，熔化时能发生电离而导电；AlCl3是共价化合物，熔化时不能发生电离（3分）
试题分析：（1）工业冶炼金属铝用的是铝土矿，铝土矿的主要成分是Al2O3；石油炼制和煤的干馏产品中石墨（或碳）可以导电，作电解铝的阴极和阳极材料；（2）氧化铝熔点高达2050 ℃，工业上为了降低能量消耗，由流程图知，在金属铝的冶炼中采取的措施是加入冰晶石(Na3AlF6)和少量CaF2；（3）在冶炼过程中，阳极材料需要定期地进行更换，原因是该极材料不断被消耗，产生这种现象的原因是：2C＋O2
铝生产产业链由铝土矿开采、氧化铝制取、铝的冶炼和铝材加工等环节构成。请回答下列问题:
（1）工业上采用电解氧化铝-冰晶石(Na3AlF6)熔融体的方法冶炼得到金属铝:
2Al2O3
（2）上述工艺所得铝材中往往含有少量Fe和Si等杂质,可用电解方法进一步提纯,该电解池中阳极的电极反应式为 ,下列可作阴极材料的是________________。
A.铝材 B.石墨 C.铅板 D.纯铝
（3）阳极氧化能使金属表面生成致密的氧化膜。以稀硫酸为电解液,铝阳极发生的电极反应式为__________________________________。
（4）在铝阳极氧化过程中,需要不断地调整电压,理由是____________ 。
（5）下列说法正确的是 。
A. 阳极氧化是应用原电池原理进行金属材料表面处理的技术
B. 铝的阳极氧化可增强铝表面的绝缘性能
C. 铝的阳极氧化可提高金属铝及其合金的耐腐蚀性,但耐磨性下降
D. 铝的阳极氧化膜富有多孔性,具有很强的吸附性能,能吸附染料而呈各种颜色
正确答案
（1）降低Al2O3熔点 （2分）
（2）Al- 3e-= Al3+（2分） D（2分）
（3）2 Al- 6e-+ 3H2O = Al2O3 + 6H+（2分）
（4）铝阳极表面不断生成氧化物，电阻增大，为了保持稳定的电流，需要不断增大电压。（3分）
（5）B、D（4分）
试题分析：（1）氧化铝熔点较高，电解时能耗大，加入冰晶石可以降低Al2O3熔化的温度，减少能耗；（2）结合课本所学电解粗铜制精铜，粗铜作阳极、精铜作阴极可知：粗铝作阳极发生氧化反应，电极方程式为;Al- 3e-= Al3+,纯铝作阴极，选择D答案；（3）铝在阳极发生氧化反应形成氧化铝，电极反应为：2Al- 6e-+ 3H2O = Al2O3 + 6H+；（4）铝阳极表面不断生成氧化物，电阻增大，为了保持稳定的电流，需要不断增大电压。（5）B、D
A—J是中学化学中常见的物质，它们之间的转化关系如下框图所示（部分产物已略去）。已知A是一种高熔点物质，J是一种红褐色沉淀。
请回答下列问题：
（1）A的化学式为 ，在水中的溶解性 （选填“易溶”、“可溶”、“难溶”）。
（2）H溶液中通入过量的CO2，其反应的离子方程式是 。
G→J的化学方程式为 。
反应的现象是 。
（3）D物质恰好溶于一定量的稀盐酸后，用合适的化学用语表示所得溶液显酸性的原因 。
正确答案
（1）Al2O3 、难溶
（2）AlO2-+CO2+H2O═Al(OH)3↓+HCO3-,4Fe(OH)2+2H2O+O2═4Fe(OH)3，
（3）Fe3++3H2O⇌Fe(OH)3+3H+
试题分析：（1）A是一种高熔点物质，可在高温下电解，应为氧化铝，则B为O2，D是一种红棕色固体，应为Fe2O3，与Al发生铝热反应，则E为Fe，根据反应关系可知H为NaAlO2，I为AlCl3，F为FeCl2，G为Fe(OH)2，J为Fe(OH)3。故A的化学式为Al2O3 ，水中的溶解性为难溶。
（2）根据上述可知H为NaAlO2，GFe(OH)2。为故H溶液中通入过量的CO2的离子方程式是AlO2-+CO2+H2O═Al(OH)3↓+HCO3-，G→J的化学方程式为为4Fe(OH)2+2H2O+O2═4Fe(OH)3，反应现象为由白色变为灰绿色，最终变为红褐色沉淀。
（3）D物质恰好溶于一定量的稀盐酸后生成氯化铁溶液，因水解溶液显酸性，则Fe3++3H2O⇌Fe(OH)3+3H+，故答案为：Fe3++3H2O⇌Fe(OH)3+3H+。
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