工业上用铝土矿(主要成分是Al2O3,还有少量的Fe2O3、SiO2)提取冶炼铝的原料氧化铝。工艺流程如图⑴原料A的名称是_____________,步骤①反应
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工业上用铝土矿(主要成分是Al2O3,还有少量的Fe2O3、SiO2)提取冶炼铝的原料氧化铝。工艺流程如图
⑴原料A的名称是_____________,步骤①反应的离子方程式是_________________。 ⑵滤液1中要加入稍过量原料B,原料B的化学式是________________,步骤②反应的离子方程式是:__________________________________________。 ⑶步骤③的化学方程式是:_____________________________________________。 ⑷如果省去步骤①,即溶解铝土矿是从加入原料B开始,则会对氧化铝的提取有什么影响____________________________________________________________。 |
答案
⑴盐酸(硫酸、硝酸) Al2O3+6H+=2Al3++3H2O Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O ⑵NaOH H++OH-=H2O Fe3++3OH-=Fe(OH)3 ↓ Al3++4OH-=AlO2-+2H2O ⑶NaOH+CO2=NaHCO3、NaAlO2+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+NaHCO3 ⑷若用NaOH溶液溶解铝土矿,则有部分SiO2溶解在NaOH溶液中生成硅酸钠,最后使加热制得的Al2O3混有SiO2杂质 |
解析
(1)石灰石煅烧的生成物是CO2,这说明步骤③中加入的是CO2,所以滤液②中含有偏铝酸钠。因此原料B是氢氧化钠,则滤液①中氯化铝,所以试剂①是盐酸(或稀硫酸、硝酸等)。二氧化硅与酸是不反应的,所以步骤①中的离子方程式是 Al2O3+6H+=2Al3++3H2O、Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O。 (2)滤液①中含有过量的盐酸,以及生成的氯化铝和氯化铁,所以加入过量的氢氧化钠时反应的离子方程式是H++OH-=H2O、Fe3++3OH-=Fe(OH)3 ↓、Al3++4OH-=AlO2-+2H2O。 (3)滤液③中含有过量的氢氧化钠以及生成的偏铝酸钠,所以通入过量的CO2时的化学方程式是NaOH+CO2=NaHCO3、NaAlO2+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+NaHCO3。 (4)若用NaOH溶液溶解铝土矿,则有部分SiO2溶解在NaOH溶液中生成硅酸钠,最后在生成的氢氧化铝中混有硅酸沉淀,硅酸分解生成二氧化硅,使加热制得的Al2O3混有SiO2杂质,所以不能省去步骤①。 |
举一反三
将由等物质量的铝、镁组成的混合物分成四等份,分别加入足量的①3mol/LNaOH溶液,②2mol/L稀硝酸(还原产物仅有NO),③18mol/LH2SO4,④1mol/LH2SO4产生气体物质的量由小到大的顺序为( ) |
向含有a mol AlCl3的溶液中加入含b mol KOH的溶液,生成沉淀的物质的量可能是 (1)a mol(2)b mol(3)a/2 mol(4)b/2 mol(5)0 mol (6)(4a-b) mol( )A.(1)(2)(4)(5)(6) | B.(1)(3)(4)(5)(6) | C.(1)(2)(3)(5)(6) | D.只有(1)(3)(5)(6) |
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(12分)用于金属焊接的某种焊条,其药皮由大理石、水泥、硅铁等配制而成。 (1)Al的原子结构示意图为_________;Al与NaOH溶液反应的离子方程式为_______ ______. (2)的原子的中子数为_________; (3)Al3+与Yn-的电子数相同,Y所在族的各元素的氢化物的氢化物的水溶液均显酸性,则该族氢化物中沸点最低的是________。 (4)焊接过程中,药皮在高温下产生了熔渣和使金属不被氧化的气体,该气体是__________。 (5)经处理后的熔渣36.0g(仅含Fe2O3、Al2O3、SiO2),加入足量稀盐酸,分离得到11.0g固体;滤液中加入过量NaOH溶液,分离得到21.4g固体;则此熔渣中Al2O3的质量分数为__________________。 |
(9分)某100mL的CuCl2溶液中,已知溶液中的Cl-的浓度为0.4mol/L。现将一定量的铁粉投入到该溶液中,回答下列问题: (1) CuCl2的电离方程式为 , 铁粉投入后反应的离子方程式为 。 (2)原溶液中Cu2+的浓度为 mol/L。 (3)反应后测得Cl-的浓度为 mol/L。 (4)若反应后测得Fe2+的溶液为0.1mol/L,则反应生成铜单质的质量为 g。剩余的Cu2+的浓度为 mol/L。 |
(4分)铝、铁两种金属的单质及其化合物在生产、生活中有着广泛的应用。请回答: (1)两种金属与稀盐酸反应,除都生成氢气外,还分别生成的物质是 _ ___、__ __(填化学式)。 (2)将饱和氯化铁溶液滴入沸水中,得到Fe(OH)3 胶体。当光束通过下列物质时,能观察到丁 达尔效应的是__ __(填序号)。 ①氯化铁溶液 ② Fe(OH)3 胶体 (3)向盛有氢氧化铝悬浊液的试管中滴加氢氧化钠溶液,得到无色透明溶液,该反应的离子方 程式为 。 |
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