[题目]金属铝用途广泛.工业上利用铝矾土矿(主要成分是Al2O3)制备金属铝.(1)首先获得纯净的Al2O3.其工艺流程如下:①滤液中通入过量CO2时主要反应的离子方程式是 .②煅烧生成氧化铝的化学方程式是 .(2)将Al2O3溶解于熔融的冰晶石中.以碳素材料为阴极.石墨棒为阳极.进行电解.①下列关于Al2O3的说法正确的是 .a. Al2O3属于� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

【题目】金属铝用途广泛，工业上利用铝矾土矿（主要成分是Al2O3）制备金属铝。

（1）首先获得纯净的Al2O3，其工艺流程如下：

①滤液中通入过量CO2时主要反应的离子方程式是_______________________。

②煅烧生成氧化铝的化学方程式是 __________________________________。

（2）将Al2O3溶解于熔融的冰晶石（助熔剂）中，以碳素材料为阴极，石墨棒为阳极，进行电解。

①下列关于Al2O3的说法正确的是________________（填序号）。

a. Al2O3属于电解质

b. Al2O3属于离子化合物

c. Al2O3属于碱性氧化物

d. Al2O3的熔点低，可作耐火材料

②阳极石墨棒需要不断补充，写出电极反应式并简述其原因：________________。

（3）高纯度氧化铝也可利用铵明矾分解制得：

①铵明矾晶体的化学式为NH4Al(SO4)212H2O，铵明矾属于__（填“纯净物”或“混合物”），在0.1mol/L铵明矾的水溶液中，浓度最大的离子是______，c(NH4＋ ) ____c(Al3+)（填“=”“>”或“<”）；

②铵明矾分解反应：6NH4Al(SO4)212H2O3Al2O3 + 2NH3 ↑+ 2N2 ↑+ 6SO2 ↑+ 6SO3 ↑+ 81H2O，请标出此反应电子转移的方向和数目______。

【答案】 AlO2-+CO2+2H2O=HCO3-+Al(OH)3↓ 2Al(OH)3Al2O3＋3H2O ab 阳极反应式：2O2－－4e－＝O2↑，高温下，生成的氧气与石墨反应，消耗阳极材料，所以需要补充纯净物 SO42－＞

【解析】（1）由于氧化铝为两性氧化物，铝矾土矿加入氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠，在滤液中通入过量的二氧化碳可生成氢氧化铝沉淀，经过滤、洗涤、干燥，然后煅烧可得到氧化铝，据此解答；

（2）氧化铝为离子化合物，熔融状态下可导电，可用于冶炼铝，电解时，铝在阴极生成，阳极生成氧气，如用石墨作阳极，则氧气与碳反应生成二氧化碳而不断消耗，应不断补充。

（3）①由一种物质组成的是纯净物；根据铵明矾的电离方程式以及离子的水解程度判断；

②根据反应中元素的化合价变化结合电子得失守恒解答。

（1）①偏铝酸钠与二氧化碳反应生成氢氧化铝沉淀，同时生成碳酸氢根离子，反应的离子方程式为AlO2-+CO2+2H2O=HCO3-+Al(OH)3↓；

②氢氧化铝不稳定，加热分解生成氧化铝，反应的方程式为2Al(OH)3Al2O3＋3H2O；

（2）①a. Al2O3熔融状态下可导电，属于电解质，a正确；b. Al2O3熔融状态下可导电，属于离子化合物，b正确；c. Al2O3属于两性氧化物，c错误；d. Al2O3的熔点高，可作耐火材料，d错误；答案选ab；

②如用石墨作阳极，阳极反应式是2O2－－4e－＝O2↑，生成的氧气与碳反应生成二氧化碳而不断消耗，所以应不断补充；

（3）①铵明矾晶体的化学式为NH4Al(SO4)212H2O，因此铵明矾属于纯净物；铵明矾溶于水的电离方程式为NH4Al(SO4)2＝NH4＋+Al3++2SO42－，因此在0.1mol/L铵明矾的水溶液中，浓度最大的离子是SO42－，又因为铵根的水解程度小于铝离子，则溶液中c(NH4＋)＞c(Al3+)；