题目内容

2．工业中以铝土矿（主要成分为Al2O3，另含有Fe2O3和SiO2）为原料冶炼铝过程如图所示．

试回答下列问题：
（1）实验室里过滤用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒．
（2）不溶物A是SiO2（填化学式，下同），不溶物B是Fe（OH）3．
（3）写出操作Ⅰ中所发生反应的离子方程式Al3++4OH-=AlO2-+2H2O，Fe3++3OH-=Fe（OH）3↓，写出生成不溶物C的离子方程式AlO2-+CO2+2H2O=Al（OH）3↓+HCO3-
（4）氧化铝的熔点高达2054℃，工业上为降低能耗，在铝的电解冶炼时，采取的措施是加入冰晶石降低氧化铝熔点．

分析 铝土矿（主要成分为Al2O3，另含有Fe2O3和SiO2）中加入足量稀盐酸，发生的反应为Al2O3+6H+=2Al3++3H2O、Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O，SiO2和稀盐酸不反应，然后过滤，所以滤液A中溶质为FeCl3、AlCl3、HCl，不溶物A为SiO2；向A溶液中加入过量NaOH溶液，发生的离子反应为Fe3++3OH-=Fe（OH）3↓、Al3++4OH-=AlO2-+2H2O，然后过滤，滤液B中含有NaAlO2和NaOH，不溶物B为Fe（OH）3，向滤液B中通过过量二氧化碳，发生的离子反应方程式为OH-+CO2=HCO3-、AlO2-+CO2+2H2O=Al（OH）3↓+HCO3-；然后过滤，得到的溶液C中溶质为NaHCO3，不溶物C是Al（OH）3，加热Al（OH）3，发生的反应为：2Al（OH）3$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Al2O3+3H2O，电解熔融氧化铝得到Al，据此分析回答问题．

解答 解：铝土矿（主要成分为Al2O3，另含有Fe2O3和SiO2）中加入足量稀盐酸，发生的反应为Al2O3+6H+=2Al3++3H2O、Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O，SiO2和稀盐酸不反应，然后过滤，所以滤液A中溶质为FeCl3、AlCl3、HCl，不溶物A为SiO2；向A溶液中加入过量NaOH溶液，发生的离子反应为Fe3++3OH-=Fe（OH）3↓、Al3++4OH-=AlO2-+2H2O，然后过滤，滤液B中含有NaAlO2和NaOH，不溶物B为Fe（OH）3，向滤液B中通过过量二氧化碳，发生的离子反应方程式为OH-+CO2=HCO3-、AlO2-+CO2+2H2O=Al（OH）3↓+HCO3-；然后过滤，得到的溶液C中溶质为NaHCO3，不溶物C是Al（OH）3，加热Al（OH）3，发生的反应为：2Al（OH）3$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Al2O3+3H2O，电解熔融氧化铝得到Al，
（1）实验室里过滤用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和漏斗，故答案为：漏斗；玻璃棒；
（2）上述分析可知不溶物A是SiO2，不溶物B是为Fe（OH）3，故答案为：SiO2；Fe（OH）3；
（3）操作Ⅰ中所发生反应为：Fe3++3OH-=Fe（OH）3↓、Al3++4OH-=AlO2-+2H2O，操作Ⅱ中生成不溶物C的离子方程式是：AlO2-+CO2+2H2O=Al（OH）3↓+HCO3-，
故答案为：Fe3++3OH-=Fe（OH）3↓、Al3++4OH-=AlO2-+2H2O；AlO2-+CO2+2H2O=Al（OH）3↓+HCO3-；
（4）氧化铝的熔点高达205℃，工业上为降低能耗，在铝的电解冶炼时，采取的措施是加入冰晶石降低氧化铝熔点，
故答案为：加入冰晶石降低氧化铝熔点．

点评 本题以铝及其化合物为载体考查物质分离和提纯，综合性较强，涉及离子方程式的书写、物质推断、金属冶炼、基本操作等知识点，明确基本操作规则及仪器用途、离子方程式书写规则、电解原理等知识点即可解答，题目难度中等．

练习册系列答案
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12．下列关于有机高分子化合物的说法正确的是（　　）
A．高级脂肪酸甘油酯相对分子质量很大，属于高分子化合物
B．缩聚反应的单体至少有两种物质
C．线性高分子的长链上可以带支链
D．电木具有热塑性
13．（1）写出表示含有8个质子、10个中子的原子的化学符号18O．
（2）元素周期表中，所含元素超过18种的周期是第六、七周期．
（3）葡萄糖的结构简式是CH2OH（CHOH）4CHO．
10．下列关于苯的叙述正确的是（　　）
A．反应①常温下不能进行
B．反应②不发生，但是仍有分层现象，紫色层在下层
C．反应③为加成反应
D．反应④能发生，从而证明苯中是单双键交替结构
17．化学原理是中学化学学习的重要内容．请回答下列问题：
（1）①己知：CH4、H2的燃烧热（△H）分别为-890.3kJ/mol、-285.8kJ/mol，则CO2和H2反应生成CH4的热化学方程式是CO2（g）+4H2（g）=CH4（g）+2H2O（l）△H=-252.9kJ/mol．
②有人设想以N2和H2为反应物，以溶有A的稀盐酸为电解质溶液，可制造出既能提供电能，又能固氮的新型燃料电池，装置如图1所示，电池正极的电极反应式是N2+8H++6e-=2NH4+； A是氯化铵．

（2）甲醇是一种可再生能源，具有开发和应用的广阔前景，工业上可用合成气制备甲醇，反应为CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g），某温度下在容积为2L的密闭容器中进行该反应，其相关数据见图2：
①从反应开始至平衡时，用CO表示化学反应速率为0.03mol/（L•min），该温度下的平衡常数为$\frac{75}{8}$；
②5min至10min时速率变化的原因可能是反应受热或使用了催化剂；
（3）甲烷，可以用来制备氢气．其反应方程式为：
CH4（g）+H2O（g）?CO（g）+3H2（g）△H=+206.2kJ/mol[其中投料比n（CH4）：n（H2O）=1：1]．
对于气相反应，用某组分（B）的平衡压强（PB）代替物质的量浓度（cB）也可表示平衡常数（记作KP，分压=总压×物质的量分数）．平衡时CH4的转化率与温度、压强（总压）的关系如图3所示：则p1＜ p2 （填“＞”或“＜”），p2时M点的平衡常数KP=0.066（小数点后保留3位）．
7．把两份质量均是m g的铝粉，分别投到盛有100mL的浓度均为1.0mol/L的盐酸和氢氧化钠溶液的两烧杯中，充分反应后，则下列说法中不正确的是（　　）
A．若两烧杯中铝粉均已完全溶解，则两烧杯中放出氢气的量相同
B．若两烧杯中铝粉均未完全溶解，则盛氢氧化钠溶液的烧杯中放出氢气的量更多
C．若反应后，有一个烧杯中铝粉完全溶解，另一个烧杯中铝粉没有完全溶解，则那个还有铝没有溶解的烧杯原来盛着的是氢氧化钠溶液
D．无论如何，盐酸与铝粉反应产生的H2不可能比氢氧化钠溶液与铝粉反应产生的H2多
14．下列关于物质的保存的叙述正确的是（　　）
A．氯水保存在棕色剂瓶中，碘保存在配有铁盖的试剂瓶中
B．在配制和贮存FeCl3溶液时，要加入少量铁粉，以防在空气中变质
C．烧碱、纯碱等碱性溶液应保存在配有玻璃塞的试剂瓶中
D．漂白粉、烧碱、Na2SiO3均要密封保存
11．写出有机物的结构简式：2，3-二甲基-4-乙基已烷．
12．草酸晶体的组成可用H2C2O4•xH2O表示，为了测定x值，进行如下实验：称取Wg草酸晶体，配成100mL水溶液．量取25.00mL所配制的草酸溶液置于锥形瓶内，加入适量稀H2SO4后，用浓度为amol•L-1的KMnO4溶液滴定，所发生的反应：KMnO4+H2C2O4+H2SO4=K2SO4+CO2↑+MnSO4+H2O
试回答：
（1）实验中，KMnO4溶液应装在酸式滴定管中．
（2）滴定过程中需要加入的指示剂为不需要（填指示剂的名称或“不需要”），确定反应达到滴定终点时的现象是．
（3）图I表示100mL量筒中液面的位置，A与B，B与C刻度间相差10mL，如果刻度A为30，量筒中液体的体积是22.0mL．图II表示25mL滴定管中液面的位置，如果液面处的读数是a，则滴定管中液体的体积（填代号）D．
A．是amL            B．是（25-a）mLC．一定大于amL      D．一定大于（25-a）mL
（4）在滴定过程中若用amol•L-1的KMnO4溶液VmL，则所配制的草酸溶液的物质的量浓度为0.1aVmol•L-1，由此可计算x的值是$\frac{50W}{9aV}$-5．

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