生活中常使用的铝合金中的铝来自于电解熔融氧化铝.用于工业电解的氧化铝要求其纯度不得低于98.2%,而天然铝土矿中的氧化铝含量为50%~70%,杂质主要为SiO2、Fe2O3、CaO、MgO、Na2O等.工业生产铝锭的工艺流程示意图如下所示:
一些难溶物开始沉淀和完全沉淀的pH如表所示:
沉淀物 | Al(OH)3 | Fe(OH)3 | Mg(OH)2 | 开始沉淀pH(离子初始浓度为0.01mol、L) | 4 | 2.3 | 10.4 | 完全沉淀pH(离子浓度<10-5mol/L) | 5.2 | 4.1 | 12.4 |
答案
(1)氧化铝和盐酸反应生成氯化铝和水,离子反应方程式为:Al2O3+6H+=2Al3++3H2O, 故答案为:Al2O3+6H+=2Al3++3H2O; (2)分离液态和不溶性固体采用过滤的方法,故答案为:过滤; (3)二氧化硅和盐酸不反应,所以A固体物质是SiO2,步骤③中加入的物质C中和盐酸,且除去铁离子,应该碱,一般常用NaOH 或Ca(OH)2溶液,步骤④中调节溶液pH,使铝离子完全沉淀,而其它离子不沉淀,所以溶液中的Na+、Ca2+、Mg2+是在步骤④中除去的, 故答案为:SiO2;NaOH 或Ca(OH)2;④; (4)根据表格知,步骤③中要完全除去铁离子,溶液的pH=4.1,pH=4时铝离子开始沉淀,pH=5.2时铝离子完全沉淀,所以要完全除去铁离子,溶液的4.1<pH<4.5; 步骤④中要使铝离子完全沉淀,溶液的pH=5.2,亚铁离子开始沉淀溶液的pH=10.4,所以要使铝离子沉淀完全而亚铁离子不产生沉淀,则溶液的5.2<pH<10.4, 故答案为:4.1<pH<4.5;5.2<pH<10.4; (5)工业上采用电解氧化铝的方法冶炼铝,反应方程式为:2Al2O34Al+3O2↑,故答案为:2Al2O34Al+3O2↑. |
举一反三
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.工艺流程如下图:
(1)原料A的名称是______,步骤①反应的离子方程式是______. (2)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:______. (3)步骤③的化学方程式是:______. (4)如果省去步骤①,即溶解铝土矿是从加入原料B开始,后续操作不变,则会对氧化铝的提取有什么影响______. | 欲除去Fe2O3中混有的少量Al2O3,可选用的试剂是( )A.水 | B.稀硝酸 | C.稀硫酸 | D.氢氧化钠溶液 | 混合物A,含有KAl(SO4)2、Al2O3和Fe2O3,在一定条件下可实现下图所示的物质之间的变化: 据此判断: (1)固体B所含物质的化学式为______. (2)固体E所含物质的化学式为______. (3)反应①的离子方程式为______.
| 现有含FeCl2杂质的氯化铜晶体(CuCl2•2H2O),为制取纯净的CuCl2•2H2O,首先将其制成水溶液,然后按下图所示步骤进行提纯:
已知H2O2、KMnO4、NaClO、K2Cr2O7均具有强氧化性,要将溶液中的Cu2+、Fe2+、Fe3+沉淀为氢氧化物,需溶液的pH如下表.
| 氢氧化物开始沉淀时的pH | 氢氧化物沉淀完全时约pH | Fe3+ Fe2+ Cu2+ | 1.9 7.0 4.7 | 3.2 9.0 6.7 | 某研究性学习小组用不纯的氧化铝(杂质为Fe2O3)为原料,设计了冶炼铝的以下工艺流程(部分反应产物没有标出):
(1)试剂X的化学式为______,反应I的离子方程式是______. 实验室配制480mL 1mol•L-1 X的溶液必须用到玻璃仪器除烧杯、玻璃棒、试剂瓶、胶头滴管外,还有______.常用来可以标定所配X的溶液浓度是否准确的实验名称是______. (2)按照方案设计,试剂Z的作用是调节溶液的pH,以生成沉淀b[Fe(OH)3].从实际工业的角度,你认为方案______更合理,理由是______ (3)已知N为氨气,实验室中还可以用下图装置制取氨气并进行氨气喷泉实验.
①仪器A的名称是______,装置中A口部和B口部之间联通导气管的作用是______ ②若用此装置制备N气,若A中盛有浓氨水,则B装置中的固体试剂不可以选用下列的______(填字母序号). A.生石灰 B.烧碱 C.胆矾 D.碱石灰 (4)若D中事先滴入少量酚酞,则C中液体呈______色,用离子方程式解释原因______. |
最新试题
热门考点
|
|
|