铝是一种重要的金属,在生产、生活中具有许多重要的用途,下图是从铝土矿中制备铝的工艺流程:已知:(1)铝土矿的主要成分是Al2O3,此外还含有少量SiO2、Fe2
题型:不详难度:来源:
铝是一种重要的金属,在生产、生活中具有许多重要的用途,下图是从铝土矿中制备铝的工艺流程:
已知: (1)铝土矿的主要成分是Al2O3,此外还含有少量SiO2、Fe2O3等杂质; (2)溶液中的硅酸钠与偏铝酸钠反应,能生成硅铝酸盐沉淀,化学反应方程式为:2Na2SiO3+2NaAlO2+2H2O=Na2Al2Si2O8↓+4NaOH 回答下列问题: (1)写出向铝土矿中加入足量氢氧化钠溶液后,该步操作中发生反应的离子方程式: 。 (2)滤渣A的主要成分为 ;滤渣A的用途是 (只写一种);实验室过滤时使用玻璃棒,其作用是 。 (3)在工艺流程第三步中,选用二氧化碳作酸化剂的原因是 。 (4)若将铝溶解,下列试剂中最好选用 (填编号)。 A.浓硫酸 B.稀硫酸 C.稀硝酸 理由是 。 |
答案
(1)Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O SiO2+2OH-=SiO32-+H2O (2)Fe2O3、Na2Al2Si2O8炼铁的原料(或生产硅酸盐产品的原料) 引流 (3)经过足量氢氧化钠溶液的溶解,大部分铝元素均以NaAlO2的形式存在于滤液中,通入过量二氧化碳可以将NaAlO2完全转化为Al(OH)3 (4)B 铝与浓硫酸在常温下发生钝化,加热溶解会产生有毒气体SO2,原料利用率低;稀硝酸能溶解铝但会产生NO气体,污染空气,硝酸利用率低;而铝与稀硫酸反应速率较快,产生的H2对空气无污染。 |
解析
(1)Al2O3属于两性氧化物,SiO2属于酸性氧化物,都能与强碱反应。 (2)利用题目给出的信息——“硅铝酸盐沉淀”,可以知道滤渣A的主要成分是Fe2O3、Na2Al2Si2O8。对于滤渣A的用途一般很容易想到其可以作为炼铁的原料。 (3)因为Al(OH)3是两性氢氧化物,若用强酸酸化滤液时,无法保证将全部铝元素转化为Al(OH)3过滤出来。 (4)分析问题时,一般要同时考虑生产效益(原料利用率)和环保问题。 |
举一反三
从铝土矿(主要成分是Al2O3,含SiO2、Fe2O3、MgO等杂质)中提取氧化铝的两种工艺流程如下:
请回答下列问题: (1)流程甲加入盐酸后生成Al3+的离子方程式为 。 (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中溶质的主要成分是 (填化学式),写出该溶质的一种用途: 。 (5)已在298 K时,Mg(OH)2的溶度积常数Ksp=5.6×10-12。取适量的滤液B,加入一定量的烧碱至达到沉淀溶解平衡,测得pH=13,则此温度下残留在溶液中的c(Mg2+)= 。 |
某化学小组为测定一定质量的某铜铝混合物中铜的质量分数,设计了如下实验方案: 方案Ⅰ:铜铝混合物测定生成气体的体积 方案Ⅱ:铜铝混合物测定剩余固体的质量 下列有关判断中不正确的是( )。A.溶液A和B均可以是盐酸 | B.溶液A和B均可以是NaOH溶液 | C.溶液A和B均可选用稀硝酸 | D.实验室中方案Ⅱ更便于实施 |
|
下图是传统的工业生产金属铝的基本流程图,结合铝生产的流程图解答下列各题:
(1)工业冶炼金属铝用的是铝土矿,铝土矿的主要成分是__________(填化学式)。石油炼制和煤的干馏产品__________(填物质名称)作电解铝的阴极和阳极材料。 (2)氧化铝熔点高达2 050 ℃,工业上为了降低能量消耗,在金属铝的冶炼中采取的措施是_________________________________________________。 (3)在冶炼过程中,阳极材料需要定期地进行更换,原因是该极材料不断被消耗,产生这种现象的原因是: ____________________________(用化学方程式表示)。 (4)工业上制取金属镁时是电解熔融MgCl2,电解反应方程式为____________________________,镁和铝都是活泼金属,为什么在电解冶炼过程中,一个用氯化物,一个用氧化物_____________________。 |
铝的阳极氧化是一种常用的金属表面处理技术,它能使铝的表面生成一层致密的氧化膜,该氧化膜不溶于稀硫酸。 某化学研究小组在实验室中按下列步骤模拟铝表面“钝化”的产生过程。 (1)配制实验用的溶液。要配制200 mL密度为1.2 g/cm3的溶质质量分数为16%的NaOH溶液,需要称取________g NaOH固体。 (2)把铝片浸入热的16%的NaOH溶液中约半分钟左右洗去油污,除去表面的氧化膜,取出用水冲洗,写出除去氧化膜的离子方程式:________。 (3)按下图组装好仪器,接通开关K,通电约25 min。在阳极生成氧化铝,阴极产生气体。
写出该过程中的电极反应式: 阳极:_________________________________________; 阴极:_________________________________________。 (4)断开电路,取出铝片,用质量分数为1%的稀氨水中和表面的酸液,再用水冲洗干净。写出该过程发生反应的离子方程式:______________________。 |
X、Y、Z分别是三种常见的金属或非金属单质, M、N、R是常见的三种氧化物。其中一种具有高熔点,而且有如下反应(条件未标出,方程未配平):(1)X+Z→N;(2)M+X→N;(3)M+Y→R+X 。若X是非金属,则组成Y单质的元素在周期表中的位置是( )A.第二周期ⅣA族 | B.第三周期ⅡA族 | C.第二周期ⅥA族 | D.第三周期ⅣA族 |
|
最新试题
热门考点