题目内容

4．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）来制取铝，其常见的过程如图1：
（1）残渣A的化学式是SiO2，固体C的化学式是Al（OH）3．
（2）写出步骤Ⅲ中发生反应的离子方程式AlO2-+CO2+2H2O=Al（OH）3↓+HCO3-．
（3）若要获得纯净固体C，需进行洗涤，简述洗涤沉淀的操作要点：向过滤器中加入蒸馏水，使水刚好没过沉淀物，等水自然流尽后，重复操作2～3次．
（4）步骤Ⅲ需用1mol•L-1的NaOH溶液480mL，已有下列仪器：托盘天平（砝码）、胶头滴管、药匙、玻璃棒，配制该溶液还缺少的仪器是500mL容量瓶、烧杯．在灼烧操作中用到图2仪器中的一种，其名称是坩埚．
（5）写出步骤Ⅴ中发生反应的化学方程式2Al2O3$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$4Al+3O2↑．

分析 铝土矿（主要成分为Al2O3，还含有Fe2O3、SiO2）来制取铝，铝土矿加入过量稀硫酸溶解后过滤，残渣A为SiO2，得到滤液为硫酸铝溶液、硫酸铁溶液，再滤液中加入过量氢氧化钠溶液反应后过滤得到滤渣B为Fe（OH）3，滤液B为偏铝酸钠溶液，溶液中通入过量二氧化碳反应生成氢氧化铝沉淀和碳酸氢钠溶液，过滤得到固体C为氢氧化铝，滤液为碳酸氢钠溶液，固体C灼烧得到氧化铝，电解熔融氧化铝生成铝和氧气，
（1）上述分析可知残渣A二氧化硅，固体C为氢氧化铝；
（2）步骤Ⅲ中发生反应是偏铝酸钠和过量二氧化碳反应生成氢氧化铝沉淀和碳酸氢钠溶液；
（3）依据滤渣的洗涤方法解答即可过滤器中沿玻璃棒向漏斗中注入少量水，使水面浸过沉淀物，自然流下洗涤几次；
（4）依据一定物质的量浓度溶液的配制方法以及仪器的选择回答即可，依据灼烧需要的仪器选择即可；
（5）步骤Ⅴ中发生反应是电解熔融氧化铝生成铝和氧气；

解答 解：铝土矿（主要成分为Al2O3，还含有Fe2O3、SiO2）来制取铝，铝土矿加入过量稀硫酸溶解后过滤，残渣A为SiO2，得到滤液为硫酸铝溶液、硫酸铁溶液，再滤液中加入过量氢氧化钠溶液反应后过滤得到滤渣B为Fe（OH）3，滤液B为偏铝酸钠溶液，溶液中通入过量二氧化碳反应生成氢氧化铝沉淀和碳酸氢钠溶液，过滤得到固体C为氢氧化铝，滤液为碳酸氢钠溶液，固体C灼烧得到氧化铝，电解熔融氧化铝生成铝和氧气；
（1）上述分析可知残渣A二氧化硅，固体C为氢氧化铝，化学式为SiO2，Al（OH）3，
故答案为：SiO2，Al（OH）3；
（2）步骤Ⅲ中发生反应是偏铝酸钠和过量二氧化碳反应生成氢氧化铝沉淀和碳酸氢钠溶液，反应的离子方程式为：AlO2-+CO2+2H2O=Al（OH）3↓+HCO3-，
故答案为：AlO2-+CO2+2H2O=Al（OH）3↓+HCO3-；
（3）滤渣的洗涤方法为：沿玻璃棒向漏斗中注入少量水，使水面浸过沉淀物，并不漫过滤纸边缘，等水滤出后，再次加水洗涤，反复几次，即可把固体洗涤干净，
故答案为：向过滤器中加入蒸馏水，使水刚好没过沉淀物，等水自然流尽后，重复操作2～3次；
（4）在实验中需用1mol•L-1的NaOH溶液480mL，但是实验室中无480mL的容量瓶，依据“大而近”的仪器选择原则，故应选取500mL容量瓶，配制该溶液需要溶解固体，故还需要烧杯，灼烧需要耐高温的材料，故选择坩埚，
故答案为：500mL容量瓶、烧杯；坩埚；
（5）步骤Ⅴ中发生反应是电解熔融氧化铝生成铝和氧气，反应的化学方程式为：2Al2O3$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$4Al+3O2↑，
故答案为：2Al2O3$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$4Al+3O2↑；

点评 本题考查用铝土矿提取氧化铝，理解工艺流程是解题的关键，平时注意分析问题、解决问题的能力的培养，题目难度中等．

练习册系列答案
相关题目
3．在标准状况下将1.92g铜粉投入一定量浓HNO3中随着铜粉的溶解，反应生成的气体颜色逐渐变浅，当铜粉完全溶解后共收集到由NO2和NO组成的混和气体1.12L，则混和气体中NO的体积为（　　）
A．112mLB．1008mLC．224mLD．448mL
4．在恒容密闭容器中，可逆反应C（s）+CO2（g）?2CO（g），达到平衡状态的标志是（　　）
①CO2、CO的物质的量浓度之比为1：2的状态
②混合气体的密度不再改变的状态
③混合气体的压强不再改变的状态
④单位时间内生成nmolCO2的同时生成nmolC
⑤单位时间内生成nmolCO2 的同时生成2nmolCO
⑥C的质量不再改变的状态．
A．①④⑤⑥B．②③⑤⑥C．②④⑤⑥D．①②③④
1．在光照条件下，将1molCH4 与Cl2 反应，得到等物质的量的4种取代物，则生成各种有机物的物质的量各为多少mol？消耗掉多少mol Cl2 ？生成多少mol HCl？（写出计算过程）．
8．氯化亚铜是一种应用广泛的催化剂，易水解，以低品位铜矿砂（主要成分CuS）为原料制备氯化亚铜的路线如下：

（1）酸溶1步骤中加入MnO2的作用是作氧化剂；
（2）除锰步骤Mn2+转化成MnCO3沉淀，该反应的离子方程式为Mn2++HCO3-+NH3=MnCO3↓+Mn2++NH4+．溶液中CuSO4转变为Cu（NH3）4CO3留在溶液中；
（3）蒸氨步骤会得到CuO固体，该步骤在减压条件下进行的原因是减压有利于气体的逸出；
（4）合成步骤加入Na2SO3的速率不宜过快，否则会产生SO2气体，除可能与酸溶液时硫酸过量有关，还可能的原因是反应有酸生成；
（5）有工艺将合成步骤的NaCl与Na2SO3换为NH4Cl 和（NH4）2SO3，则可获得一种可用作氮肥的副产品，其化学式为（NH4）2SO4或NH4HSO4；
（6）洗涤步骤先用盐酸洗，再用无水乙醇洗涤．
9．硅孔雀石是一种含铜矿石，含铜形态为CuCO3•Cu（OH）2和CuSiO3•2H2O，
同时含有SiO2、FeCO3、Fe2O3、A12O3等杂质．以其为原料制取硫酸铜的工艺
流程如下图所示：

（1）步骤1中先加入足量稀硫酸，再加入双氧水，则双氧水参与该反应的离子方程式是2Fe2++H2O2+2H+═2Fe3++2H2O
（2）步骤②调节溶液pH，可以选用的试剂是BC．（填字母编号）
A．Al2O3B．CuOC．CuCO3•Cu（OH）2
（3）有关氢氧化物开始沉淀和完全沉淀的pH如下表：
 氢氧化物 Al（OH）3 Fe（OH）3 Fe（OH）2 Cu（OH）2
 开始沉淀的pH 3.3 1.5 6.5 4.2
 沉淀完全的pH 5.2 3.7 9.7 6.7
则滤液B中含有的阳离子是Al3+、Cu2+、H+．
（4）将滤液B通过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤等操作可得到硫酸铜晶体．
（5）硫酸铜也可用硫化铜和氧气在高温、催化剂条件下化合制得，该反应的化学方程式是：
取384gCuS在一定条件下和氧气完全反应，或发生：2CuS+3O2=2CuO+2SO2和
4CuS+5O2=2Cu2O+4SO2；两个反应，在所得固体中Cu和O的物质的量之比n（Cu）：n（O）=4：a，此时消耗空气的物质的量为b mol，则a=a=$\frac{2}{5}$b-8．（氧气占空气体积的1/5）
16．该有机物CH3-CH═CH-Cl能发生（　　）
①取代反应，②加成反应，③消去反应，④使溴水褪色，⑤使酸性KMnO4溶液褪色，⑥与AgNO3溶液生成白色沉淀，⑦加聚反应．
A．以上反应均可发生B．只有⑦不能发生
C．只有⑥不能发生D．只有②不能发生
13．1993年的世界十大科技新闻称：中国学者许志福和美国科学家穆尔共同合成了世界上最大的碳氢分子，其中1个分子由1134个碳原子和1146个氢原子构成．关于此物质，下列说法错误的是（　　）
A．是烃类化合物B．常温下呈固态
C．具有类似金刚石的硬度D．易被氧化
14．已知钋的原子序数是84，是一种放射性元素，被称为世界上最毒的物质，是推测它在周期表的位置（　　）
A．第四周期第ⅢA族B．第六周期第ⅥA族C．第五周期第ⅥA族D．第六周期第ⅦA族．

违法和不良信息举报电话：027-86699610 举报邮箱：58377363@163.com

精英家教网