题目内容

铝是一种应用广泛的金属，工业上用Al2O3和冰晶石（Na3AlF6）混合熔融电解制得。铝土矿的主要成分是Al2O3和SiO2及其它不溶于NaOH溶液的杂质。从铝土矿中提炼Al2O3的流程如下：

回答下列问题：
（1）写出反应1的化学方程式                                               ；
（2）滤液Ⅰ中加入CaO生成的沉淀是            ，反应2的离子方程式为                                                                   ；
（3）电解制铝的化学方程式是                               ，以石墨为电极，阳极产生的混合气体的成分是                    。

（1）2NaOH＋SiO2=Na2SiO3＋H2O（2分） 2NaOH＋Al2O3=2NaAlO2＋H2O（2分）
（2）CaSiO3（1分）          
 2AlO2－+CO2+3H2O=2Al(OH)3↓+CO32－ 或AlO2－+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3－（2分）
（3）2Al2O34Al＋3O2↑（2分）    O2、CO2（CO）（2分）

解析试题分析：（1）酸性氧化物、两性氧化物都能溶于强碱溶液，生成盐和水；（2）氧化钙是碱性氧化物，与水反应生成氢氧化钙，钙离子与硅酸根离子结合成硅酸钙沉淀；偏铝酸盐溶液通入少量或过量CO2，可以制取氢氧化铝沉淀；（3）电解熔融氧化铝可制取铝；阳极反应式为2O2——2e—=O2↑，高温下C与O2反应生成CO2或CO。
考点：本题考查金属元素及其化合物的主要性质及应用。

练习册系列答案
相关题目

从铝土矿（主要成分是Al2O3，含SiO2、Fe2O3、MgO等杂质）中提取两种工艺的流程如下：

请回答下列问题：
（1）流程甲加入盐酸后生成Al3+的方程式为____________________________.
（2）流程乙加入烧碱后生成SiO32—的离子方程式为______________________.
（3）验证滤液B含Fe3+，可取少量滤液并加入________（填试剂名称）。
（4）滤液E、K中溶质的主要成份是____________(填化学式)，写出该溶液的一种用途____________
（5）已知298K时，Mg(OH)2的溶度积常数KSP=5.6×10—12，取适量的滤液B，加入一定量的烧碱达到沉淀溶液平衡，测得PH=13.00，则此温度下残留在溶液中的c(Mg2+)=__________________.

甲、乙两同学在实验室分别取用不同试剂来制取Al(OH)3【可选试剂有：AlCl3溶液、A12(SO4)3溶液、NaOH溶液、氨水】。
（1）请完成下表：

 
甲同学
乙同学
选用试剂
A1C13溶液、NaOH溶液
A12(SO4)3溶液、氨水
操作
向AlCl3溶液中逐滴加入NaOH溶液至过量
向A12(SO4)3溶液中逐滴加入氨水至过量
实验现象
 
 
化学方程式
 
A12(SO4)3+6NH3·H2O=2A1(OH)3 ↓+3(NH4)2SO4
离子方程式
 
 
 
（2）若是你来制取Al(OH)3，试剂组合还可以是                      。
（3）由甲、乙两同学的实验现象你能得出的结论有(用简要文字说明)            。

某工厂的废金属屑中主要成分为Cu、Fe和Al，此外还含有少量Al2O3和Fe2O3，该厂用上述废金属屑制取新型高效水处理剂Na2FeO4（高铁酸钠）等产品，过程如下：
I.向废金属屑中加入过量的NaOH溶液，充分反应后过滤；
II.向I所得固体中加入过量稀H2SO4，充分反应后过滤；
III.向II所得固体中继续加入热的稀H2SO4，同时不断鼓入空气，固体溶解得CuSO4溶液；
IV.（1）步骤I中发生反应的化学方程式为         、         。
（2）步骤II所得的滤液中加入KSCN溶液无明显现象，表明滤液中不存在Fe3+，用离子方程式解释其
可能的原因         。
（3）步骤III获得CuSO4溶液的离子方程式为         。
（4）步骤II所得滤液经进一步处理可制得Na2FeO4，流程如下：

①测得滤液中c(Fe2+) 为a mol·L-1，若要处理1 m3滤液，理论上需要消耗25 % 的H2O2溶液_________kg
（用含a的代数式表示）。
②写出由Fe(OH)3制取Na2FeO4的化学方程式___________。

利用废的生铁丝（表面有铁锈）、硫酸铜废液(含硫酸亚铁)和被有机物污染的废铜粉制备硫酸铜晶体。生产过程如下图：

试回答下列问题：
(1)铁丝在投入硫酸铜废液前需用稀H2SO4进行处理，其目的是__________________，可能发生反应的离子方程式有Fe＋2H＋=Fe2＋＋H2↑、_____________________、__________________。
(2)废铜粉与还原所得铜粉混合灼烧，检验发现灼烧后得到的是CuO和少量Cu的混合物。原因是：
①灼烧不充分Cu未被完全氧化。
②CuO未被还原。还原剂是_______________。
(3)为了使灼烧后的混合物充分酸溶，在加入稀H2SO4的同时，也加入适量的H2O2溶液，并控温在50～60℃，持续反应1h。请回答下列问题：
①反应时温度必须控制在50～60℃，温度不宜过高，这样操作的目的_____；
②写出反应的化学方程式：_____________、________________________________。
(4)由硫酸铜溶液得到硫酸铜晶体的实验操作为________________________。
(5)直接向灼烧后的混合物中加入浓硫酸并加热进行酸溶，也可达到充分酸溶的目的，但实际操作中较少使用，原因可能是_________________。

含 Mg2＋、Al3＋溶液10mL，向其中滴加a mLC1mol·L—1NaOH之后，改成滴加C2mol·L—1HCl，所得沉淀Y（mol）与加入的试剂总体积V（mL）间的关系如右图所示。据此，回答下列问题：
（1）C～D过程中的离子方程式                ；
（2）n(Mg2＋)/ n(Al3＋) =        ；
（3）C1/C2=        ；
（4）所加入NaOH溶液的体积a=       mL。

ZnO具有抗菌性，也是重要的轮胎添加剂。工业上由粗ZnO(含FeO、CuO)制备活性ZnO流程如下：

已知此溶液中Fe2+、Fe3+、Cu2+、Zn2+形成氢氧化物的pH如下表：

离子
开始沉淀的pH
完全沉淀的pH
Fe2+
6.4
8.4
Fe3+
2.4
3.1
Cu2+
5.2
6.7
Zn2+
6.8
9
 
(1)实验室中用98％H2SO4来配制100 mL60％稀硫酸所需使用的玻璃仪器有：烧杯、量筒、    、     、           。
(2)写出在A中加H2O2的离子方程式：                    。
(3)向A中可以加入           (写化学式)调节溶液pH范围在        之间；沉淀C为        。
(4)碱式碳酸锌[Zn3(OH)4CO3·H2O]焙烧制备活性ZnO的化学方程式为                    。

铜是一种与人类关系非常密切的有色金属。常温下，Cu2+在溶液中稳定，Cu+在酸性条件下易发生歧化反应：2Cu+=Cu2++Cu；大多数+1价铜的化合物是难溶物，如：Cu20、Cul、CuCl、CuH 等。
（1）在CuCl2溶液中逐滴加入过量KI溶液，可能发生的反应有：
2Cu2++4I-=2CuI↓（白色）+I2; 2Cu2++4I-+2Cl-=CuCl↓（白色）+I2
已知：常温下Ksp(CuCl)=1.20×10-6(mol/L)2; Ksp(CuI)=5.06×10-12(mol/L)2。由此推断上述反应生成主要沉淀物的化学式是______。
（2）向CuH中加入过量稀HC1，有气体生成，该反应的离子方程式为______。
（3）将冰铜（由Cu2S和FeS熔合成含Cu 18%—20%的一种物质）加入熔剂，在髙温下吹入空气，冰铜中的Cu2S被氧化为Cu2O，生成的Cu2O与Cu2S反应生成粗铜。上述两个反应的化学方程式分别是______、______。
（4）常温下，向0.20 mol ? L-1硫酸铜溶液中加入氢氧化钠溶液，生成浅蓝色氢氧化铜沉淀，当溶液的pH = 6时，c(Cu2+)=______mol.L?1。[已知：Ksp(CuI)=2.2×10-20(mol/L)3]
（5）将0.80 gCuSO4 ? 5H2O样品加热分解，其脱水过程中固体质量随温度的变化如下图所示。

请确定110°C时固体物质的化学式____________。（要求写出推断过程）

（6分）
已知：Pb的化合价只有＋2、＋4，且＋4价的Pb具有强氧化性，能氧化浓HCl生成Cl2；PbO2不稳定，随温度升高按下列顺序逐步分解：
PbO2→Pb2O3→Pb3O4→PbO。
现将amol PbO2加热分解，收集产生的O2；向加热后所得固体中加入足量的浓盐酸，收集产生的Cl2。加热反应后所得固体中，Pb2＋占Pb元素的物质的量分数为x；两步反应中收集的O2和Cl2的物质的量之和为y mol。
试回答下列问题：
⑴ 试写出Pb2O3与浓盐酸反应的化学方程式＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿
⑵ 通过计算确定y与a、x的函数关系式＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿
⑶ 若两步反应中O2和Cl2的物质的量之比为5∶3，则剩余固体中含有的物质为＿＿＿＿；其物质的量之比为＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

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