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.
①SCN- ②Fe ③Fe2+ ④I- ⑤H2S ⑥OH-.
| A. | ①②③ | B. | ④⑤⑥ | C. | ①③⑥ | D. | ②④⑤ |
| A. | Na2CO3溶液和Ca(OH)2溶液 | B. | Na2O和H2O | ||
| C. | Na2SO4溶液和CuCl2溶液 | D. | Na和NaCl溶液 |
| A. | 0.1mol•L-1Na2CO3溶液中,c(OH)-=c(H+)+c(HCO3-)+c(H2CO3) | |
| B. | 相同物质的量浓度的NaCN和NaClO相比,NaCN溶液的pH较大,则对于同温、同体积、同pH的HCN和HClO分别与Na0H恰好完全反应时,消耗NaOH的物质的量:HClO<HCN | |
| C. | 向醋酸钠溶液中加入适量醋酸,得到酸性的混合溶液:c(Na+)>c(CH3COO-)>C(H+)>c(OH-) | |
| D. | 向硝酸钠溶液中滴加稀盐酸得到pH=5的混合溶液:c(Na+)=c(NO3-)+c(Cl-) |
| A. | 5,6,4 | B. | 5,3,6 | C. | 5,4,8 | D. | 5,3,5 |
| 反应物 | 甲 | 乙 | 丙 |
| A | 2 | 1 | 1 |
| B | 1 | 2 | 1 |
| A. | A的转化率甲<丙<乙 | B. | A的转化率甲<乙<丙 | ||
| C. | B 的转化率甲>丙>乙 | D. | B的转化率甲<乙<丙 |
| ① | ② | ③ | ④ |
| 0.1mol•L-1 NaOH溶液 | pH=11NaOH溶液 | 0.1mo•L-1 CH3COOH 溶液 | pH=3 CH3COOH 溶液 |
| A. | ②与④混合,若溶液显酸性,则所得溶液中离子浓度可能为:c(CH3COO-)>c(H+)>c(Na+)>c(OH-) | |
| B. | 由水电离出的c(OH-):①>③ | |
| C. | ③稀释到原来的100倍后,pH与④相同 | |
| D. | ①与③混合,若溶液pH=7,则V(NaOH)>V(CH3COOH) |
| A. | 3mol NF3(F元素为-1价)与水完全反应生成HF、HNO3和NO,转移电子数2NA | |
| B. | 22.4L CO2与过量的Na2O2反应,转移的电子数为NA | |
| C. | 物质的量浓度为0.3mol/L的BaCl2溶液中,含有Cl- 个数为0.6 NA | |
| D. | 常温下,5.6g铁钉与足量浓硝酸反应,转移的电子数为0.3NA |