- 氧化铝的化学性质
- 共206题
钛是一种重要的金属,工业上用钛铁矿(FeTiO3,含FeO、Al2O3、SiO2等杂质)为原料制钛白粉(
TiO2),TiO2常通过两种方法还原制得Ti。
已知:2H2SO4+FeTiO3==TiOSO4+FeSO4 +2H2O. 回答下列问题:
(1)净化钛矿石时,需用浓氢氧化钠溶液来处理,该过程中发生反应的化学方程式有:
SiO2+2NaOH=Na2SiO3+ H2O和___。
(2)滤液①中的溶质主要是FeSO4,检验其中Fe2+的方法是___。
(3) TiOSO4是一种强酸弱碱盐。从TiOSO4→H2TiO3需要加热,则加热的目的是____。
(4)电解TiO2来获得Ti是以TiO2作阴极,石墨作阳极,熔融CaO为电解液,用碳块作电解槽。其阴极反应的电极反应式为___。
(5)因为反应TiO2(s)+2Cl2(g)TiCl4(l)+O2(g) △H=+151 kJ.mol-1难于发生,所以工业上不能直接由TiO2和
Cl2反应来制取TiCl4。当反应体系中加入炭粉后,反应分如下两步进行:
2C(s) +O2 ( g)=2CO( g) △H1= -221 kJ . mol-1
TiO2(s) +2C(s) +2Cl2(g)TiCl4 (l) +2CO( g) △H2 则△H2=____。
正确答案
(l)Al2O3 +2NaOH==2NaAlO2 +H2O
(2)取少许滤液①于试管中,滴入几滴KSCN溶液,无明显现象,然后滴入几滴氯水,溶液变为红色,说明其中含有Fe2+ (3)促进TiOSO4的水解
(4)TiO2 +4e-==Ti+2O2-
(5) -70 kJ.mol-1
工业上以铝土矿(主要成分是Al2O3,含杂质Fe2O3和SiO2)为原料生产铝,其生产流程如下:
请回答:
(1)工业上由Al2O3冶炼金属Al所采用的方法是____(填字母)。
a.电解法
b.加热分解
c.加入还原剂
(2)若在实验室中完成上述流程,操作①~④中属于过滤的是___(填序号)。
(3)加入试剂甲后发生反应的离子方程式是___。
(4)在溶液B中加入过量烧碱溶液的目的是____。
正确答案
(1)a
(2)①②③
(3)Al2O3+6H+==2Al3++3H2O, Fe2O3+6H+==2Fe3++3H2O
(4)将Fe3+全部转化为Fe(OH)3沉淀,将Al3+[或Al(OH)3]全部转化为AlO2-
电解铝技术的出现与成熟让铝从皇家珍品变成汽车、轮船、航天航空制造、化工生产等行业的重要材料。工业上用铝土矿(主要成分为Al2O3,Fe2O3、SiO2等)提取纯Al2O3做冶炼铝的原料,某研究性学习小组设计了如下提取流程图
(1)固体Ⅱ的化学式为___________,该固体的颜色为___________;
(2)在实际工业生产流程⑤中需加入冰晶石,目的是______________________;
(3)写出流程③的离子方程式______________________;
(4)铝粉与氧化铁粉末在引燃条件下常用来焊接钢轨,主要是利用该反应___________;
(5)从铝土矿中提取铝的过程不涉及的化学反应类型是___________;
A.复分解反应 B.氧化还原反应 C.置换反应 D.分解反应
(6)生产过程中除NaOH、H2O可以循环使用外,还可以循环使用的物质有__________________;
(7)若向滤液Ⅰ中逐滴滴入NaOH溶液至过量,产生沉淀随NaOH滴入关系正确的是__________。
正确答案
(1)Fe2O3;红棕色
(2)降低Al2O3的熔化温度,减少能量消耗
(3)AlO2-+2H2O +CO2 = Al(OH)3↓+HCO3- (4)放出大量的热
(5)C
(6)CaO、CO2 (7)D
铝土矿(主要成分为Al2O3、SiO2、 Fe2O3)是提取氧化铝的原料。提取氧化铝的工艺流程如下:
(1)写出铝土矿与浓NaOH溶液反应的离子方程式:___________。
(2)写出反应Ⅱ的离子方程式:_____________;
(3)结合反应Ⅱ,判断下列微粒结合质子(H+)的能力最强的是_____________ (填字母序号)。
a.AlO2-或[Al(OH)4]- b.SiO32-
c.CO32-
(4)反应Ⅲ制取Al2O3的操作是:洗涤、______________。
(5)写出副产品Na2SiO3溶液的一种用途:_____________。
正确答案
(1)SiO2+2OH-=SiO32-+H2O ;Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O
(2)2AlO2-+CO2+3H2O=2Al(OH)3↓+CO32- ;2OH-+CO2=CO32- +H2O
(3)a
(4)加热或灼烧
(5)制硅胶或木材防火剂或黏胶剂或作肥皂的填料
某混合粉末含有Al2O3,还可能有Fe2O3、ZnO,请设计实验探究该混合物的组成。限选择的仪器和试剂:烧杯、试管、玻璃棒、酒精灯、漏斗、过滤架、滤纸、量筒、容量瓶、滴管、药匙;1mol/L硫酸、2mol/L硝酸、2mol/LNaOH溶液、10%KSCN溶液、稀氨水。
提示:ZnO、Zn(OH)2都是两性物质;且Zn(OH)2能溶于烧碱溶液生成Na2ZnO2,能溶于浓氨水生成
[Zn(NH3)4](OH)2。
(1)请写出ZnO与烧碱溶液反应的化学方程式:ZnO+2NaOH=_______________
(2)请完成以下实验探究过程
提出假设:
假设1 该混合物中除Al2O3外还含有________________;
假设2 该混合物中除Al2O3外还含有____________;
假设3 该混合物中除Al2O3外还含有Fe2O3、ZnO。
(3)设计实验方案:基于假设3,设计出实验方案。请在下表对应栏目叙述实验操作、预期现象和结论(实验步骤可以不填满、也可以增加):
正确答案
(1)Na2ZnO2 +H2O
(2)假设1:Fe2O3;假设2:ZnO
(3)
扫码查看完整答案与解析