题目内容

12.工业上用铝土矿(主要成分为Al2O3,含Fe2O3杂质)为原料冶炼铝的工艺流程如图:

(1)固体A为Fe2O3,试剂X为NaOH溶液,溶液2中溶质的化学式为NaHCO3.
(2)写出反应③的化学方程式:2Al(OH)3$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Al2O3+3H2O.
(3)反应①~④中属于氧化还原反应的是④(填序号).
(4)铝土矿中Al2O3的含量为40.8%,则要使1t铝土矿中的Al2O3全部溶解,理论上至少需要X的质量为0.32t.

分析 溶液1通入过量Y可生成Al(OH)3,说明试剂X用于分离Al2O3、Fe2O3,则试剂X是氢氧化钠溶液,Al2O3溶于氢氧化钠溶液得到NaAlO2溶液,Fe2O3与氢氧化钠溶液不反应,所以过滤后所得溶液1为NaAlO2溶液,固体A为Fe2O3;
向偏铝酸钠溶液中通入过量Y为CO2,向NaAlO2溶液中通入过量CO2的化学方程式为NaAlO2+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+NaHCO3;生成Al(OH)3,溶液2为NaHCO3溶液,灼烧Al(OH)3得Al2O3,电解熔融Al2O3得到Al,以此解答该题.

解答 解:溶液1通入过量Y可生成Al(OH)3,说明试剂X用于分离Al2O3、Fe2O3,则试剂X是氢氧化钠溶液,Al2O3溶于氢氧化钠溶液得到NaAlO2溶液,Fe2O3与氢氧化钠溶液不反应,所以过滤后所得溶液1为NaAlO2溶液,固体A为Fe2O3;
向偏铝酸钠溶液中通入过量Y为CO2,向NaAlO2溶液中通入过量CO2的化学方程式为NaAlO2+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+NaHCO3;生成Al(OH)3,溶液2为NaHCO3溶液,灼烧Al(OH)3得Al2O3,电解熔融Al2O3得到Al,
(1)由以上分析可知,固体A为Fe2O3,试剂X为NaOH溶液,溶液2中溶质的化学式为NaHCO3,故答案为:Fe2O3;NaOH溶液;NaHCO3;
(2)反应③为氢氧化铝的分解,生成氧化铝,方程式为2Al(OH)3$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Al2O3+3H2O,故答案为:2Al(OH)3$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Al2O3+3H2O;
(3)反应中只有④由Al2O3生成Al,元素化合价发生变化,属于氧化还原反应,其它反应不是,故答案为:④;
(4)铝土矿中Al2O3的含量为40.8%,1t铝土矿中的Al2O3的物质的量为$\frac{1×1{0}^{6}g×40.8%}{102g/mol}$=4000mol,与氢氧化钠溶液发生Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O,由方程式可知需要8000molNaOH,质量为$\frac{8000mol×40g/mol}{1×1{0}^{6}g/t}$=0.32t,
故答案为:0.32.

点评 本题考查混合物分离提纯方法的选择和应用,为高频考点,把握混合物分离流程及发生的反应为解答的关键,侧重物质性质及分离方法的考查,明确物质性质差异性即可提纯分离物质,题目难度不大.

练习册系列答案
相关题目

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