题目内容

（18分）铝土矿的主要成分是Al2O3，还含有Fe2O3、SiO2等杂质。

Ⅰ．从铝土矿中提取氧化铝的流程如下图所示：

（1）试剂A是　　　　　　　 ；溶液b与试剂B反应的离子方程式为　　　　　　　 。

（2）加入NaOH溶液进行的反应的离子方程式为　　　　　　　　　          ___、

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　，向溶液a中通入过量的CO2，将得到的不溶物煅烧后也可得到Al2O3，该方案的缺点是　　　　　　　　　　　 。

Ⅱ．电解熔融的氧化铝可制备金属铝

（3）写出电解的化学方程式　　　　　　　　　　　　　　　　　 。每生产0.27吨铝，理论上转移电子的物质的量为　　　　　　　　 mol。

Ⅲ．新型陶瓷氮化铝可用以下两种方法制备

（4）①氧化铝高温还原法：　Al2O3 +　C +　 N2 　　AlN +　CO（配平）

②氯化铝与氨气高温合成法：AlCl3+NH3  AlN+3HCl

（5）方法②比方法①在生产上更具优势。下列说法中，正确的是　　　　　　 。

A．方法①中的 Al2O3、C、N2结构稳定，反应时破坏化学键需要消耗更多的能量

B．方法①中的Al2O3和C容易残留在氮化铝中

C．两种方法中氮化铝均为还原产物

 

【答案】

（18分）

Ⅰ、(1)盐酸（硫酸或硝酸）；          Al3++3NH3·H2O =Al(OH)3↓+3NH4+

（2）Al2O3＋2OH－＝2AlO2－＋H2O      SiO2＋2OH－＝SiO32－＋H2O

Al2O3中含有SiO2杂质

Ⅱ、（3）2Al2O3（熔融） 4Al + 3O2↑             3×104

Ⅲ、（4） 1 Al2O3 + 3 C + 1 N2 === 2 AlN + 3 CO    （5） AB

【解析】铝土矿与碱液反应时，氧化铝、二氧化硅溶解，而氧化铁是滤渣a的主要成分；滤液里加入过量强酸（盐酸或硫酸），硅酸沉淀不溶，滤出为滤渣b，溶液b的主要成分为偏铝酸钠溶液。向滤液b中通入过量的CO2气体，析出氢氧化铝（滤渣c），溶液c的成分为碳酸氢钠；将滤渣c加热脱水可得氧化铝。

（2）向溶液a中通入过量的CO2，形成的滤渣中将有两种物质：硅酸及氢氧化铝，加热后得到的Al2O3中含有SiO2杂质

（3）2Al2O3（熔融） 4Al + 3O2↑ 中有12个电子转移。

（4）根据元素的化合价升降守恒可配平：C由0升至+2价，而N由0降至—3价。

（5）依据各反应物及产物的物理性质及化合价的升降即可判定。

 

练习册系列答案
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铝土矿的主要成分是Al2O3，含有Fe2O3、SiO2等杂质，按下列操作从铝土矿中提取Al2O3．回答下列问题：

（1）沉淀物的化学式分别是：a
SiO2
SiO2
；d
Fe（OH）3
Fe（OH）3
；f
Al（OH）3
Al（OH）3
；
（2）写出加入过量NaOH溶液时所发生主要反应的离子方程式
Al3++4OH-═AlO2-+2H2O
Al3++4OH-═AlO2-+2H2O
、
Fe3++3OH-═Fe（OH）3
Fe3++3OH-═Fe（OH）3
．
（3）写出通入气体B（过量）时溶液C中发生反应的离子方程式
CO2+AlO2-+2H2O═Al（OH）3↓+HCO3-
CO2+AlO2-+2H2O═Al（OH）3↓+HCO3-
、
CO2+OH-═HCO3-
CO2+OH-═HCO3-
．
（4）气体B能否改用试剂A代替？为什么？
不能
不能
，
生成氢氧化铝能够溶于盐酸
生成氢氧化铝能够溶于盐酸
．
（2010?深圳二模）铝土矿的主要成分是Al2O3，还含有Fe2O3、SiO2等杂质．
Ⅰ．从铝土矿中提取氧化铝的流程如图所示：
（1）试剂A是
盐酸（硫酸或硝酸）
盐酸（硫酸或硝酸）
；溶液b与试剂B反应的离子方程式为
Al3++3NH3?H2O=Al（OH）3↓+3NH4+
Al3++3NH3?H2O=Al（OH）3↓+3NH4+
．
（2）向溶液a中通入过量的CO2，将得到的不溶物煅烧后也可得到Al2O3，该方案的缺点是
Al2O3中含有SiO2杂质
Al2O3中含有SiO2杂质
．
Ⅱ．电解熔融的氧化铝可制备金属铝
（3）电解时，阳极的电极反应方程式为
2O2--4e-=O2↑
2O2--4e-=O2↑
；每生产0.324吨铝，理论上转移电子的物质的量为
3.6×104
3.6×104
mol．
Ⅲ．新型陶瓷氮化铝可用以下两种方法制备
（4）①氧化铝高温还原法：
1
1
Al2O3+
3
3
C+
1
1
N2
 高温 
.
 
2
2
AlN+
3
3
CO（请配平）
②氯化铝与氨气高温合成法：AlCl3+NH3
 高温 
.
 
AlN+3HCl
（5）方法②比方法①在生产上更具优势．下列说法中，正确的是
AB
AB
．
A．方法①中的 Al2O3、C、N2结构稳定，反应时破坏化学键需要消耗更多的能量
B．方法①中的Al2O3和C容易残留在氮化铝中
C．两种方法中氮化铝均为还原产物．
铝是一种重要的金属，在生产、生活中具有许多重要的用途，如图是从铝土矿中制备铝的工艺流程：
已知：①铝土矿的主要成分是Al2O3，此外还含有少量SiO2、Fe2O3等杂质；
②溶液中的硅酸钠与偏铝酸钠反应，能生成硅铝酸盐沉淀，化学反应方程式为2Na2SiO3+2NaAlO2+2H2O═Na2Al2Si2O8↓+4NaOH
回答下列问题：
（1）写出向铝土矿中加入足量氢氧化钠溶液操作中发生反应的离子方程式：
Al2O3+2OH-═2AlO2-+H2O
Al2O3+2OH-═2AlO2-+H2O
；
SiO2+2OH-═SiO32-+H2O
SiO2+2OH-═SiO32-+H2O
．
（2）滤渣A的主要成分为
Fe2O3、Na2Al2Si2O8
Fe2O3、Na2Al2Si2O8
；滤渣A的用途是
作炼铁的原料（或作生产硅酸盐产品的原料）
作炼铁的原料（或作生产硅酸盐产品的原料）
（只写一种）；实验室过滤时使用玻璃棒，其作用是
引流
引流
．
（3）在工艺流程第三步中，选用二氧化碳作酸化剂的原因是
将NaAlO2完全转化为Al（OH）3
将NaAlO2完全转化为Al（OH）3
．
（4）若将铝溶解，下列试剂中最好选用
B
B
（填编号）．理由是
铝与浓硫酸在常温下发生钝化，加热溶解会产生有毒气体SO2，原料利用率低，而稀硝酸能溶解铝但会产生NO气体，污染空气，硝酸利用率低，但铝与稀硫酸反应速率较快，产生的H2对空气无污染
铝与浓硫酸在常温下发生钝化，加热溶解会产生有毒气体SO2，原料利用率低，而稀硝酸能溶解铝但会产生NO气体，污染空气，硝酸利用率低，但铝与稀硫酸反应速率较快，产生的H2对空气无污染
．
A．浓硫酸  B．稀硫酸  C．稀硝酸．
铝是一种重要的金属，在生产、生活中具有许多重要的用途，如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．
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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．
下列说法不正确的是（　　）
A、赤铁矿的主要成分是Fe2O3B、铝土矿的主要成分是Al2O3C、工业制备氯气主要采用电解饱和食盐水的方法D、把铁矿石冶炼成铁的过程中，还原剂主要是焦炭

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