Question

某探究小组在实验室中用铝土矿(主要成分为Al₂O₃，还含有Fe₂O₃、SiO₂)提取氧化铝，流程如下，回答下列问题：

（1）画出Al的原子结构示意图      。
（2）写出反应①中主要成分发生反应的化学方程式：      。
（3）写出滤液B中溶质的化学式      。
（4）甲同学在实验室中用如左下图装置制备CO₂气体，并通入滤液B中制备Al(OH)₃时，结果没有产生预期现象。乙同学分析认为：甲同学通入的CO₂中含有HCl气体，是导致实验失败的原因。乙同学认为在实验装置Ⅰ和装置Ⅱ之间增加右下图装置可解决这个问题。请在右下图装置的横线上注明试剂名称。

（5）工业上通常以铝土矿提取得到的Al₂O₃为原料制备无水氯化铝：

该反应中的还原剂是      ，若制得22.4 L（标准状况下）CO₂气体时，则有      mol电子发生转移。

Answer 1

（12分）（1）   [2分]
（2）Al₂O₃+6HCl=2AlCl₃+3H₂O [2分，若多写Fe₂O₃与HCl反应不扣分]
（3）NaAlO₂、NaCl、NaOH [2分，只要写出NaAlO₂、NaCl即给分，答对一个给1分]
（4）饱和碳酸氢钠溶液 [2分，写成化学式也给分，“饱和”未写不扣分]
（5）C（或碳），  4  [每空2分]

解析试题分析：（1）Al的核电核数是13，电子排布为2，8，3，故Al的原子结构示意图是。
（2）Al₂O₃、Fe₂O₃可以与盐酸反应，而SiO₂不与盐酸反应，故反应①中主要成分发生反应的化学方程式为Al₂O₃+6HCl=2AlCl₃+3H₂O(主要的反应)。
（3）Al₂O₃与盐酸反应生成AlCl₃，AlCl₃与过量的NaOH溶液反应生成NaAlO₂、NaCl，故滤液B中溶质的化学式为NaAlO₂、NaCl、NaOH。
（4）吸收多余的HCl气体用的是饱和碳酸氢钠溶液。
（5）C的化合价升高，失去电子，是还原剂。根据化学方程式可以得到，生成3个CO₂气体转移的是12个电子，故生成1molCO₂气体，则有4mol电子发生转移。
考点：铝的重要化合物 硅和二氧化硅 铁的氧化物和氢氧化物
点评：本题以流程图来呈现实验过程的探究性考题，是近几年中考探究题命题特点之一．读懂实验流程图，明确实验步骤和原理，是正确解答此类问题的前提。