题目内容

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：

（1）沉淀 A、B的成分分别是             、                 ；

（2）步骤②中的试剂a是                   ；

（3）试写出步骤③中发生反应的离子方式                           ；

（4）准确称取6g铝土矿样品，加入100mL盐酸溶液，充分反应后向滤液中加入10 mol·L-1试剂a的溶液，产生沉淀的质量与加入试剂a的体积关系如下图所示，则所用盐酸溶液的物质的量浓度为                   ，样品中Al2O3的百分含量为            。

(1)SiO2   (2分)     Fe(OH)3     (2分)   (2)NaOH溶液 (2分)

(3)CO2 +OH- =HCO- 3    (2分)   CO2 +[Al(OH)4 ]- =Al(OH)3 ↓+HCO- 3 (2分)

(4) 3.50 mol·L-1 (3分,不带单位不得分)   85%  (3分,其它表示方式不得分)


解析:

略

练习册系列答案
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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提取流程图1：

（1）固体Ⅱ的化学式为_
Fe2O3
Fe2O3
，该固体的颜色为
红棕色
红棕色
；
（2）写出流程③的离子方程式
AlO2-+2H2O+CO2=Al（OH）3↓+HCO3-
AlO2-+2H2O+CO2=Al（OH）3↓+HCO3-
；
（3）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
放出大量的热
放出大量的热
；
（4）从铝土矿中提取铝的过程不涉及的化学反应类型是
C
C
；
A．复分解反应     B．氧化还原反应      C．置换反应      D．分解反应
（5）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
CaO、CO2
CaO、CO2
；
（6）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（图2）中正确的是
D
D
．
（2010?绵阳模拟）铝土矿（主要成分为Al2O3、SiO2、Fe2O3）是提取氧化铝的原料．提取氧化铝的流程如下：

（1）滤液甲的主要成分是
NaOH、NaAl（OH）4（NaAlO2）、Na2SiO3[或氢氧化钠、铝酸钠（偏铝酸钠）、硅酸钠]
NaOH、NaAl（OH）4（NaAlO2）、Na2SiO3[或氢氧化钠、铝酸钠（偏铝酸钠）、硅酸钠]

（2）写出反应 II 的离子方程式：
CO2+2OH-═CO32-+H2O，CO2+3H2O+2AlO2-═2Al（OH）3↓+2H2O-+CO32-
CO2+2OH-═CO32-+H2O，CO2+3H2O+2AlO2-═2Al（OH）3↓+2H2O-+CO32-

（3）结合反应II，判断下列微粒结合质子 （ H+） 的能力，由强到弱的顺序是
bac
bac
（填字母序号）
a．AlO2-或Al（OH）4-      b．OH-        C．SiO32-
（4）取滤液甲少许，加入过量盐酸，过滤；再用惰性电极电解其滤液，两极均有气体产生，且全部逸出，在阴极区还有沉淀生成，最后沉淀部分消失．写出阴极的电极反应方程式
2H2O+2e-═2OH-+H2↑
2H2O+2e-═2OH-+H2↑
，沉淀部分消失的原因可用离子方程式表示为：
Al（OH）3+OH-═Al（OH）4-或Al（OH）3+OH-═AlO2-+2H2O
Al（OH）3+OH-═Al（OH）4-或Al（OH）3+OH-═AlO2-+2H2O

（5）取（4）电解以后的溶液 10.0mL，经分析，该溶液中只含有两种等物质的量浓度的碱性溶质，向其中逐滴加入0.100mol?L-1 盐酸溶液，当加入50.0mL 盐酸溶液时，生成的沉淀恰好溶解．请画出生成沉淀的物质的量与加入盐酸体积的关系图．
（2013?武汉模拟）工业上通常以铝土矿（主要成分为Al2O3，含有少量Fe2O3、SiO2等杂质）为原料制备无水氯化铝：
2Al2O3+6Cl2
  △  
.
 
4AlCl3+3O2↑．回答以下问题：
（1）画出Al的原子结构示意图
；Cl元素在元素周期表第
三
三
周期
ⅤⅡA
ⅤⅡA
族．
（2）为促进反应的进行，实际生产中需加入焦炭，其原因是
碳与O2反应，有利于反应正向进行
碳与O2反应，有利于反应正向进行
．
（3）加入焦炭后的化学反应可表示为Al2O3+C+Cl2
△
AlCl3+X↑，设计实验确定气体X的成分：
气体X可能为CO、CO2或两者的混合物，将生成气体依次通过澄清石灰水、灼热的CuO粉末，如溶液变浑浊，则X中存在CO2，如黑色CuO粉末变成红色粉末，则X中存在CO
气体X可能为CO、CO2或两者的混合物，将生成气体依次通过澄清石灰水、灼热的CuO粉末，如溶液变浑浊，则X中存在CO2，如黑色CuO粉末变成红色粉末，则X中存在CO
．
（4）在提纯AlCl3粗产品时，需加入少量铝粉，可使熔点较低的FeCl3转化为熔点较高的FeCl2，从而避免在AlCl3中混入铁的氯化物．该反应的化学方程式为
Al+3FeCl3=AlCl3+3FeCl2
Al+3FeCl3=AlCl3+3FeCl2
．
（5）以铝土矿为原料可以通过以下途径提纯氧化铝：
①写出滤液甲中溶质的化学式
NaAlO2、Na2SiO3、NaOH
NaAlO2、Na2SiO3、NaOH
．
②写出滤液乙中加入过量氨水得到Al（OH）3的离子方程式
Al3++3NH3?H2O=Al（OH）3↓+3NH4+
Al3++3NH3?H2O=Al（OH）3↓+3NH4+
．
工业上用铝土矿（主要成分为Al2O3，含Fe2O3等杂质）为原料冶炼铝的工艺流程如下：
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对上述流程中的判断正确的是（　　）
A、试剂X为稀硫酸B、反应II中生成Al（OH）3的反应为：CO2+AlO2-+2H2O→Al（OH）3↓+HCO3-C、结合质子（H+）的能力由强到弱的顺序是：OH-＞AlO2-＞CO32-D、Al2O3熔点很高，工业上还可采用电解熔融AlCl3冶炼Al
铝元素在自然界中主要存在于铝土矿（主要成分为Al2O3，还含有FeO、SiO2）中．工业上用铝土矿制备铝的某种化合物的工艺流程如下：
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（l）滤液A所含溶质属于盐的是
 
．
（2）检验滤液B中是否还含有铁元素的方法为：
 
（注明试剂、现象）．
（3）将滤液B中的铝元素以沉淀形式析出，最佳试剂应选
 
（填代号）．
a．氢氧化钠溶液  b．硫酸溶液  c．氨水  d．二氧化碳
（4）SiO2和NaOH焙烧制备硅酸钠，可采用的装置为
 
（填代号）．
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