铝是重要的金属.在工业生产中用途广泛．(1)铝与氧化铁发生铝热反应的化学方程式为2Al+Fe2O3$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Al2O3+2Fe,(2)工业上用铝土矿制取铝的过程如下:①操作Ⅰ.操作Ⅱ和 III操作都是过滤.实验室进行该操作所需的玻璃仪器是烧杯.漏斗.玻璃棒．②写出Na2CO3溶液与CaO反应的离子方� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

14．铝是重要的金属，在工业生产中用途广泛．
（1）铝与氧化铁发生铝热反应的化学方程式为2Al+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Al₂O₃+2Fe；
（2）工业上用铝土矿（含氧化铝、氧化铁）制取铝的过程如下：

①操作Ⅰ、操作Ⅱ和 III操作都是过滤（填操作名称），实验室进行该操作所需的玻璃仪器是烧杯、漏斗、玻璃棒．
②写出Na₂CO₃溶液与CaO反应的离子方程式：CO₃^2-+CaO+H₂O═2OH^-+CaCO₃↓．
③写出溶液B通CO₂得沉淀D的离子方程式2AlO₂^-+CO₂+3H₂O=2Al（OH）₃↓+CO₃^2-．
④电解熔融的氧化铝时，若得到标准状况下11.2L O₂，则同时生成18g铝．
（3）我国首创的海洋电池以Al的单质为负极，铂网为正极，空气做氧化剂，海水做电解质溶液．电池的正极反应式为2H₂O+O₂+4e^-=4OH^-．

分析（1）反应生成氧化铝和Fe；
（2）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；
（3）海水做电解质溶液，则Al为负极失去电子，正极上氧气得到电子．

解答解：（1）铝与氧化铁发生铝热反应的化学方程式为2Al+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Al₂O₃+2Fe，故答案为：2Al+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Al₂O₃+2Fe；
（2）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；
①操作Ⅰ、操作Ⅱ和 III操作都是过滤，实验室进行该操作所需的玻璃仪器是烧杯、漏斗、玻璃棒，故答案为：过滤；烧杯、漏斗、玻璃棒；
②Na₂CO₃溶液与CaO反应的离子方程式为CO₃^2-+CaO+H₂O═2OH^-+CaCO₃↓，故答案为：CO₃^2-+CaO+H₂O═2OH^-+CaCO₃↓；
③溶液B通CO₂得沉淀D的离子方程式为2AlO₂^-+CO₂+3H₂O=2Al（OH）₃↓+CO₃^2-，故答案为：2AlO₂^-+CO₂+3H₂O=2Al（OH）₃↓+CO₃^2-；
④电解熔融的氧化铝时，若得到标准状况下11.2L O₂，由电子守恒可知生成Al为$\frac{\frac{11.2L}{22.4L/mol}×2×（2-0）}{（3-0）}$×27g/mol=18g，故答案为：18；
（3）海水做电解质溶液，则Al为负极失去电子，正极上氧气得到电子，正极反应为2H₂O+O₂+4e^-=4OH^-，故答案为：2H₂O+O₂+4e^-=4OH^-．

点评本题考查混合物分离提纯，为高频考点，把握流程中的反应、混合物分离方法、原电池等为解答的关键，侧重分析与应用能力的考查，注意元素化合物知识的应用，题目难度不大．

练习册系列答案

相关题目

4．下列变化或现象中，与原电池反应有关的是（　　）

	A．	在空气中，金属铝表面迅速氧化形成保护层
	B．	红热的铁丝与水接触，表面形成蓝黑色的保护层
	C．	常温下，浓硫酸使铝、铁等金属钝化
	D．	白铁（镀锌）表面有划伤时，仍然不易生锈

5．某学生在实验室用高锰酸钾制取氧气，错将其当做氯酸钾，向其中加入了二氧化锰，测得混合物总质量为400g，其中钾元素的质量分数为19.5%，放入试管中加热一段时间后，将所得固体加入足量水搅拌、过滤后，经实验测定得到只含一种溶质的滤液，则该同学加入的MnO₂有多少克（　　）

2．下列物质的水解产物在碱性、加热的条件下，不能与银氨溶液反应生成单质银的是（　　）

9．用N_A表示阿伏加德罗常数，下列关于0.2mol•L^-1K₂SO₄溶液的正确说法是（　　）

	A．	1 L溶液中K⁺浓度是0.4 mol•L^-1
	B．	溶液中含有0.4N_A个K⁺
	C．	1 L溶液中所含K⁺、SO₄^2-总数为0.3N_A
	D．	2 L溶液中SO₄^2-浓度是0.4 mol•L^-1

19．已知A，B，C，X均为中学常见的纯净物，它们之间有如下转化关系（副产物已略去）

（1）若X是强氧化性单质，则A不可能是D
A．S B．N₂ C．Na D．Mg
（2）若X是金属单质，在C的溶液中滴加AgNO₃溶液，产生不溶于稀硝酸的白色沉淀．则B的化学式为FeCl₃； C的溶液在储存时应加入少量X，理由是（用离子方程式表示）2Fe³⁺+Fe=3Fe²⁺．

6．某小组对Cu与浓HNO₃的反应进行研究．记录如下：

	装置	药品	现象
实验1		0.64g Cu片（0.01mol）和20.0mL浓HNO₃	Cu片消失，得到绿色溶液A，放置较长时间后得到蓝色溶液B，…

I．Cu与浓HNO₃反应的化学方程式是Cu+4HN0₃（浓）═Cu（NO₃）₂+2NO₂↑+2H₂0．
II．探究实验1中溶液A呈绿色而不是蓝色的原因溶液A和溶液B中，c（Cu²⁺）基本相同．
（1）甲认为溶液呈绿色是由Cu²⁺离子浓度较大引起的．乙根据实验记录，认为此观点不正确，乙的依据是溶液A和溶液B中，c（Cu²⁺）基本相同．
（2）乙认为溶液呈绿色是由溶解的NO₂引起的．进行实验2：先将NO₂通入B中，再鼓入N₂．结果证实假设成立．则以上两步操作对应的现象分别是、溶液由蓝变绿；溶液由绿变蓝，有红棕色气体逸出．
（3）为深入研究，丙查阅资料，有如下信息：
i．溶有NO₂的、浓HNO₃呈黄色；水或稀HNO₃中通少量NO₂溶液呈无色．
ii．NO₂溶于水，会发生反应2NO₂+H₂O=HNO₃+HNO₂HNO₂是弱酸，只能稳定存在于冷、稀的溶液中，否则易分解．
iii．NO^-₂能与Cu²⁺反应：Cu²⁺（蓝色）+4NO₂^-═Cu（NO₂）₄^2-（绿色）
据此，丙进一步假设：
①可能是A中剩余的浓HNO₃溶解了NO₂得到的黄色溶液与Cu（NO₃）₂的蓝色溶液混合而形成的绿色；
②可能是A中生成了Cu（NO₂）^2-₄使溶液呈绿色．
丙进行如下实验：

	操作	现象
实验3	i．配制与溶液A的c（H⁺）相同的HNO₃溶液，取20.0mL，通入NO₂气体	溶液呈黄色
	ii．再加0.01mol Cu（NO₃）₂固体搅拌至完全溶解	溶液变为绿色
	3、加水稀释	溶液立即变为蓝色
实验4	i．向20.0mL 0.5mol/L Cu（NO₃）₂蓝色溶液中通入少量NO₂	溶液呈绿色
实验4	ii．加入稀H₂SO₄	有无色气体放出，遇空气变红棕色，溶液很快变为蓝色

①亚硝酸分解的化学方程式是3HNO₂═HNO₃+2NO↑+H₂O．
②请用平衡原理解释加入稀H₂SO₄后绿色溶液变蓝的原因：加入稀硫酸，抑制HNO₂的电离，并使HNO₂分解，降低c（NO₂^-），造成 Cu²⁺（蓝色）+4NO₂^-?Cu（NO₂）₄^2-平衡向逆反应方向移动，绿色变蓝色．
（4）根据实验得出结论：实验l中溶液A呈绿色的主要原因是A中剩余的浓 HNO₃溶解了NO₂得到的黄色溶液与Cu（NO₃）₂ 的蓝色溶液混合而形成的绿色，请依据实验现象阐述理由：实验4中加稀硫酸，溶液变为蓝色，说明酸性较强的A溶液中 NO₂^-不能大量存在，因此在A溶液中，绿色的Cu（NO₂）₄^2-不能大量存在，Cu²⁺与NO₂^-反应生成Cu（NO₂）₄^2- 不是使溶液呈绿色的主要原因．

3．新药“芬必得”主要成分的结构简式为：

下列说法正确的是（　　）

	A．	芳香烃		B．	乙酸的同系物
	C．	最多有12个原子共面		D．	能发生酯化反应

4．下列说法错误的是（　　）

	A．	所有铵盐受热均可分解，产物均有NH₃
	B．	所有铵盐都易溶于水，不是所有铵盐中的氮都呈-3价
	C．	NH₄Cl溶液中加入NaOH浓溶液供热，反应的离子方程式为NH₄+OH^-$\frac{\underline{\;加热\;}}{\;}$NH₃↑+H₂O
	D．	NH₄Cl和NaCl的固体混合物可用加热法分离

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