题目内容

某铝土矿中主要含有Al2O3、Al(OH)3、AlO(OH),还含有Fe2O3等杂质。利用拜耳法生产氧化铝的流程如下图所示:

⑴粉碎后的铝土矿碱浸时应在高温下进行,其目的是??? 。

⑵AlO(OH)与NaOH反应的化学方程式为??? 。

⑶在稀释、结晶过程中:稀释的目的是??? ;加Al(OH)3晶核的目的是促进Al(OH)3的析出。上述“稀释、结晶”工艺,也可用通入足量的??? 气体的方法来代替。

⑷浓缩所得的NaOH溶液由于吸收了空气中的CO2而含有杂质,该杂质可通过苛化反应除去,写出苛化反应的化学方程式:??? 。

⑸该生产流程能实现??? (填化学式)的循环利用。

 

【答案】

⑴加快反应的速率

⑵AlO(OH) +NaOH=NaAlO2+H2O

⑶促进NaAlO2的水解???? CO2

⑷Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+2NaOH

⑸NaOH

【解析】

试题分析:(1)高温有利于加快反应速率;(2)AlO(OH)与NaOH反应的同样应是偏铝酸钠,AlO(OH) +NaOH=NaAlO2+H2O;(3)该过程是通过NaAlO2的稀释生成Al(OH)3,没有其它反应物,故其应该是水解产生,稀释促进NaAlO2的水解,也可以用CO2与其反应利用强酸制弱酸生成氢氧化铝;(4)加入熟石灰生成碳酸钙除去;(5)NaOH碱浸时使用,最后过滤时产生,故是循环利用。

考点:考查工业流程原理有关问题。

 

练习册系列答案
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(2013?临沂二模)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Fe2O3、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.

(1)在滤液A中加入漂白液,目的是氧化除铁,所得滤液B显酸性.
①该过程中涉及某氧化还原反应如下,请完成:□Fe2++□ClO-+
5H2O
5H2O
═□Fe(OH)3↓+□C1-+
4H+
4H+
.
②检验滤液B中是否还含有铁元素的方法为:
取少量滤液B,加入KSCN溶液,若不变红,再加入氯水,仍然不变红,说明滤液B中不含铁元素
取少量滤液B,加入KSCN溶液,若不变红,再加入氯水,仍然不变红,说明滤液B中不含铁元素
 (注明试剂、现象).
③将滤液B中的铝元素以沉淀形式析出,可选用的最好试剂为
c
c
(填代号).
A.氢氧化钠溶液       b.硫酸溶液      c.氨水         d.二氧化碳
④由滤液B制备氯化铝晶体涉及的操作为:边滴加浓盐酸边蒸发浓缩、冷却结晶、
过滤
过滤
(填操作名称)、洗涤.
(2)已知H2O2是一种弱酸,在强碱性溶液中主要以HO2-形式存在.目前研究比较热门的Al-H2O2燃料电池,其原理如图所示,电池总反应如下:2Al+3HO2-═2AlO2-+OH-+H2O
①正极反应式为
HO2-+2e-+H2O=3OH-
HO2-+2e-+H2O=3OH-
.
②Al电极易被NaOH溶液腐蚀,这是该电池目前未能推广使用的原因之一,电极被腐蚀的离子方程式为
2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑
2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑
.
(3)钢材镀铝可以防止钢材腐蚀,在镀铝电解池中电解液采用熔融盐(成分NaCl、KCl,电镀时氯元素和铝元素主要以AlCl4-形式存在).不采用氯化铝溶液的原因是
氯化铝溶液中,H+得电子能力强于Al3+,电镀池中阴极析出氢气
氯化铝溶液中,H+得电子能力强于Al3+,电镀池中阴极析出氢气
.
(4)SiO2和NaOH焙烧制备硅酸钠,可采用的装置为
b
b
(填代号).

(15分)三氧化二铁和氧化亚铜都是红色粉末,常用作颜料。某校一化学实验小组通过实验来探究一红色粉末是Fe2O3、Cu2O或二者混合物。探究过程如下:

查阅资料:Cu2O是一种碱性氧化物, 溶于稀硫酸生成Cu和CuSO4, 在空气中加热生成CuO。

提出假设

假设1:红色粉末是Fe2O3                

假设2:___________________________                           

假设3:__________________________________                    (此两空填在答题卡上)

设计探究实验:

取少量粉末放入足量稀硫酸中,在所得溶液中再滴加 KSCN 试剂。

(1)若假设1成立,则实验现象是                                            。

(2)若滴加 KSCN 试剂后溶液不变红色,则证明原固体粉末中一定不含三氧化二铁。你认为这种说法合理吗?          ,简述你的理由(不需写出反应的方程式 )                        

                                                                                          

(3)若固体粉末完全溶解无固体存在 , 滴加 KSCN 试剂时溶液不变红色 , 则证明原固体粉末是                  ,写出发生反应的主要离子方程式                                    

【探究延伸】经实验分析,确定红色粉末为Fe2O3和Cu2O的混合物。

(4)实验小组欲用加热法测定Cu2O的质量分数。取a g固体粉末在空气中充分加热,待质量不再变化时,称其质量为bg(b > a),则混合物中Cu2O的质量分数为                         。

(5)某铝土矿样品经测定是由Al2O3、Fe2O3、 FeO、 SiO2等氧化物组成,请设计一简单实验,确定该矿物中含有+2价的铁(写出所用试剂,操作方法和结论)。

                                                                                   

 

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