工业上的许多反应工艺来源于实验室里的简单操作.比如用铝土矿制取铝的过程如下:请回答下列问题:(1)写出铝土矿中加入NaOH溶液的反应方程式Al2O3+2NaOH═2NaAlO2+H2O．(2)沉淀C的颜色和一种用途分别为红棕色.颜料．(3)操作I.操作II.操作III都用到的玻璃仪器是有烧杯.漏斗.玻璃棒．3沉淀应该如何操作:用玻璃棒引流向过滤器中� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

13．工业上的许多反应工艺来源于实验室里的简单操作，比如用铝土矿（成分为氧化铝、氧化铁）制取铝的过程如下：

请回答下列问题：
（1）写出铝土矿中加入NaOH溶液的反应方程式Al₂O₃+2NaOH═2NaAlO₂+H₂O．
（2）沉淀C的颜色和一种用途分别为红棕色、颜料（或炼铁）．
（3）操作I、操作II、操作III都用到的玻璃仪器是有烧杯、漏斗、玻璃棒．
（4）实验室洗涤Al（OH）₃沉淀应该如何操作：用玻璃棒引流向过滤器中加水浸没沉淀，滤去洗液后，反复2～3次即可．
（5）整个生产过程中，除可以循环使用的物质有CaO和CO₂（任意两种，填化学式）．用此法制取铝的副产品是Fe₂O₃和O₂（填化学式）．

分析铝土矿中氧化铝和氧化铁，向铝土矿中加入NaOH溶液，发生反应Al₂O₃+2OH^-═2AlO₂^-+H₂O，氧化铁不溶于NaOH溶液，然后过滤，得到溶液B为NaOH、NaAlO₂混合溶液，沉淀C为Fe₂O₃，向溶液B中通入CO₂，发生反应2AlO₂^-+CO₂+3H₂O=2Al（OH）₃↓+CO₃^2-、2OH^-+CO₂=CO₃^2-+H₂O，然后过滤得到沉淀Al（OH）₃和Na₂CO₃溶液，向溶液中加入CaO，发生反应Na₂CO₃+CaO+H₂O═2NaOH+CaCO₃↓，然后过滤，将NaOH循环利用；将Al（OH）₃加热得到Al₂O₃，电解熔融Al₂O₃得到Al，据此答题；

解答解：（1）根据上面的分析可知，铝土矿中加入NaOH溶液，氧化铝与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠，反应的化学方程式为Al₂O₃+2NaOH═2NaAlO₂+H₂O，
故答案为：Al₂O₃+2NaOH═2NaAlO₂+H₂O；
（2）沉淀C为Fe₂O₃，为红棕色，俗称铁红，除了用于金属冶炼以外，还可用作顔料，
故答案为：红棕色、颜料（或炼铁）；
（3）实现固体和液体的分离采用过滤法，操作Ⅰ、操作Ⅱ和操作Ⅲ都是过滤操作，过滤时需要制作过滤器的漏斗、固定仪器的铁架台、引流用的玻璃棒、承接滤液的烧杯，
故答案为：烧杯、漏斗、玻璃棒；
（4）洗涤Al（OH）₃沉淀应用玻璃棒引流向过滤器中加水浸没Al（OH）₃沉淀，滤去洗液后，反复2～3次即可，
故答案为：用玻璃棒引流向过滤器中加水浸没沉淀，滤去洗液后，反复2～3次即可；
（5）煅烧碳酸钙得到CaO和CO₂，B生成沉淀需要二氧化碳、碳酸钠转化为碳酸钙需要CaO，所以CaO和CO₂能循环利用，操作Ⅰ所得的Fe₂O₃和电解熔融Al₂O₃得到的O₂为副产品，
故答案为：CaO和CO₂；Fe₂O₃和O₂．

点评本题考查物质分离和提纯，侧重考查学生分析及知识运用能力，明确物质性质及基本操作方法、反应原理即可解答，知道常见元素化合物知识及常见离子检验方法，题目难度中等．

练习册系列答案

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	A．	¹²C与¹⁴C为不同核素		B．	石墨和C₆₀互为同素异形体
	C．	H₂O和D₂O互为同位素		D．	${\;}_{17}^{35}$X与${\;}_{17}^{37}$Y 为同种元素

1．蛇纹石因其花纹似蛇皮而得名，某地蛇纹石大约含MgO38%，另外除了含SiO₂外，还含有CaO、Fe₂O₃、Al₂O₃等氧化物，由蛇纹石矿制备MgO的工艺流程如图所示．

（1）写出酸浸过程中的一个离子方程式MgO+2H⁺=Mg²⁺+H₂O；或CaO+2H⁺=Ca²⁺+H₂O；或Fe₂O₃+6H⁺=2Fe³⁺+3H₂O；或Al₂O₃+6H⁺=2Al³⁺+3H₂O．若在实验室进行酸浸过程，需要的仪器有烧杯、玻璃棒
（2）沉淀Ⅰ的成分是SiO₂（写化学式）．写出它的一个用途制取（水）玻璃、光纤等．
（3）沉淀Ⅱ的成分是CaCO₃、Fe（OH）₃、Al（OH）₃．
（4）从滤液中能回收的物质有NaCl、Na₂CO₃、NaHCO₃．
（5）写出碱式碳酸镁700℃煅烧产生氧化镁的化学方程式Mg₂（OH）₂CO$\frac{\underline{\;700℃\;}}{\;}$2MgO+CO₂↑+H₂O↑．

8．关于氡的稳定同位素²²²Rn，下列说法正确的是（　　）

	A．	核内质子数与中子数之差为136
	B．	氡元素位于元素周期表中第六周期Ⅷ族
	C．	氡气的分子式为Rn₂
	D．	氡元素性质稳定，很难与其他元素化合

18．分类方法在化学学科的发展中起到重要的作用．下列分类标准合理的是（　　）

	A．	根据反应中的能量变化，将化学反应分为“化合、分解、复分解、置换”四类
	B．	根据溶液导电能力强弱，将电解质分为强电解质、弱电解质
	C．	根据分散剂粒子的大小，将分散系分为溶液、浊液和胶体
	D．	根据纯净物的元素组成，将纯净物分为单质和化合物

5．工业上制备BaCl₂的工艺流程图如图：

某研究小组在实验室用重晶石（主要成分BaSO₄）对工业过程进行模拟实验．查表得
BaSO₄（s）+4C（s） $\stackrel{高温}{?}$ 4CO（g）+BaS（s）△H₁=+571kJ•mol^-1     ①
BaSO₄（s）+2C（s） $\stackrel{高温}{?}$ 2CO₂（g）+BaS（s）△H₂=+226kJ•mol^-1     ②
（1）反应C（s）+CO₂（g） $\stackrel{高温}{?}$ 2CO（g）的△H=+172.5kJ•mol^-1．
（2）气体用过量NaOH溶液吸收，得到Na₂S，在Na₂S水溶液中c（Na⁺）与c（S^-2）的关系是C．（填字母）
A．c（Na⁺）=2c（S^2-）   B．c（Na⁺）＜2c（S^2-）
C．c（Na⁺）＞2c（S^2-）        D.2c（Na⁺）＞c（S^2-）
（3）向AgNO₃溶液中加入BaCl₂和KBr，当两种沉淀共存时，$\frac{c（B{r}^{-}）}{c（C{l}^{-}）}$=2.7×10^-3．
[K_sp（AgBr）=5.4×10^-13，K_sp（AgCl）=2.0×10^-10]
（4）常温常压下，空气中的CO₂溶于水达到平衡时，溶液的pH=5.6，溶液中 c（H₂CO₃）=l.5×10^-5mol•L^-1．若忽略水的电离及H₂CO₃的第二级电离，则H₂CO₃ HCO₃^-+H⁺ 的平衡常数K₁=4.17×10^-7．（保留两位有效数字）（已知：10^-5.60=2.5×10^-6）

2．下列电离方程式中，正确的是（　　）

	A．	NaOH=Na⁺+OH^-		B．	Na₂SO₄=2Na⁺+SO₄^-2
	C．	H₂SO₄=H₂⁺+SO₄^2-		D．	Ca（NO₃）₂=Ca²⁺+2（NO₃）^2-

3．在体积相同的两个密闭容器中分别充满O₂、O₃气体，当这两个容器内温度和气体密度相等时，下列说法正确的是（　　）

	A．	两种气体的压强相等		B．	O₂和O₃的原子个数相等
	C．	两种气体的氧化能力相同		D．	两种气体的分子数目相等

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