Question

6．工业上用铝土矿（主要成分为Al₂O₃，还有少量泥沙、Fe₂O₃等杂质）提取氧化铝做冶炼铝的原料，提取的操作过程如下：
（1）在步骤Ⅰ、Ⅱ步骤中的过滤操作中，用到的玻璃仪器除漏斗、烧杯外，还有玻璃棒．
（2）滤液X中含铝元素的溶质的化学式为NaAlO₂．
（3）实验室里常往AICl₃溶液中加人氨水来制取A1（OH）₃，不用NaOH溶液的原因是OH^-+Al（OH）₃=AlO₂^-+2H₂O（用离子方程式表达）．
（4）由A1（OH）₃加热得到固体N的化学方程式为2Al（OH）₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Al₂O₃+3H₂O．
（5）将5.4g铝粉与24.0gFe₂O₃在高温下隔绝空气充分反应后，生成Fe11.2g．

Answer 1

分析 铝土矿（主要成分为Al₂O₃，还有少量泥沙、Fe₂O₃等杂质）中加入氢氧化钠时，则在Ⅰ中得到滤液X中含有偏铝酸根离子、硅酸根离子，沉淀M为氧化铁，滤液X中通入二氧化碳，并控制一定的反应条件，过滤后得氢氧化铝固体和滤液Y主要含有硅酸根离子和碳酸根离子等，氢氧化铝受热分解得固体N为氧化铝，
（1）根据过滤操作的装置答题；
（2）在碱性条件下铝元素以偏铝酸根离子的形式存在；
（3）A1（OH）₃是两性氢氧化物，既溶液强酸又溶于强碱；
（4）A1（OH）₃加热分解得到氧化铝和水；
（5）铝粉与Fe₂O₃在高温下隔绝空气发生铝热反应，根据方程式可进行计算．

解答 解：铝土矿（主要成分为Al₂O₃，还有少量泥沙、Fe₂O₃等杂质）中加入氢氧化钠时，则在Ⅰ中得到滤液X中含有偏铝酸根离子、硅酸根离子，沉淀M为氧化铁，滤液X中通入二氧化碳，并控制一定的反应条件，过滤后得氢氧化铝固体和滤液Y主要含有硅酸根离子和碳酸根离子等，氢氧化铝受热分解得固体N为氧化铝，
（1）根据过滤操作的装置可知，过滤操作中，用到的玻璃仪器是漏斗、烧杯、玻璃棒，
故答案为：玻璃棒；
（2）在碱性条件下铝元素以偏铝酸根离子的形式存在，所以滤液X中含铝元素的溶质为偏铝酸钠，化学式为NaAlO₂，
故答案为：NaAlO₂；
（3）A1（OH）₃是两性氢氧化物，既溶液强酸又溶于强碱，所以NaOH容易将生成A1（OH）₃的溶解，反应的离子方程式为OH^-+Al（OH）₃=AlO₂^-+2H₂O，
故答案为：OH^-+Al（OH）₃=AlO₂^-+2H₂O；
（4）A1（OH）₃加热分解得到氧化铝和水不，反应的方程式为2Al（OH）₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Al₂O₃+3H₂O，
故答案为：2Al（OH）₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Al₂O₃+3H₂O；
（5）铝粉与Fe₂O₃在高温下隔绝空气发生铝热反应，反应的方程式为Fe₂O₃+2Al$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+Al₂O₃，根据方程式可知铝粉与Fe₂O₃的质量比为27：80，所以5.4g铝粉与24.0gFe₂O₃反应，Fe₂O₃过量，所以生成Fe的质量根铝粉计算，生成Fe的质量为$\frac{5.4×2×56}{54}$g=11.2g，
故答案为：11.2．

点评 本题以框图题形式考查铝的化合物的性质，难度中等，清楚提取的操作过程原理，是对知识迁移的综合运用．