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工业上用铝土矿(成分为氧化铝、氧化铁)制取铝的流程如下:

请回答下列问题。

1)操作、操作、操作都用到的玻璃仪器有________________________________

2)写出由溶液B生成Al(OH)3的离子方程式:_________________________________________________________

3工艺流程中涉及氧化还原反应的化学方程式为______________________________________________________________________

4)生产过程中,除NaOHH2O可以循环使用外,还可以循环使用的物质有________(填化学式)。用此法制取铝的副产品是________(填化学式)

 

【答案】

1)烧杯、漏斗、玻璃棒

22AlO2-CO23H2O=2Al(OH)3CO32-

32Al2O3(熔融) 4Al3O2

4CaOCO2 Fe2O3O2

【解析】1)操作、操作、操作都是过滤,过滤需要的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒。(2NaAlO2溶液中通入CO2生成Al(OH)3沉淀和Na2CO3,反应的离子方程式为2AlOCO23H2O=2Al(OH)3CO32-。(3)只有电解熔融Al2O3的反应属于氧化还原反应。(4)得到的CaCO3受热分解得到CaOCO2,可见CaOCO2可循环使用。操作所得的Fe2O3和电解熔融Al2O3得到的O2为副产品。

 

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科目:高中化学 来源: 题型:阅读理解

(2013?德州模拟)Ⅰ.工业上用电解熔融氧化铝的方法来制取金属铝.纯净氧化铝的熔点很高(约2045℃),在实际生产中,通过加入助熔剂冰晶石(Na3AlF6)在1000℃左右就可以得到熔融体.
图1是电解槽的示意图.

(1)写出电解时阴扳的电极反应式
Al3++3e-=Al
Al3++3e-=Al

(2)电解过程中生成的氧气全部与石墨电极反应生成C0和C02气体.因此,需要不断补充石墨电极.工业生产中,每生产9t铝阳极损失5.4t石墨.生成的二氧化碳的物质的量为
5×104
5×104

Ⅱ.工业上用铝土矿(主要成分是Al2O3,还含有Fe203、Si02)提取氧化铝做冶炼铝的原料.其中一种提取的搡作过程如(图2):
请回答下列问题:
(1)请写出甲溶液中通入足量二氧化碳生成氢氧化铝的离子方程式
AlO2-+CO2+2H2O=HCO3-+Al(OH)3
AlO2-+CO2+2H2O=HCO3-+Al(OH)3

(2)沉淀乙是Fe203和Si02的混合物,向其中加入足置盐酸,写出反应的离子方程式
Fe2O3+6H+═2Fe3++3H2O
Fe2O3+6H+═2Fe3++3H2O
,充分反应后过滤,将滤液加热蒸干灼烧,最后可得到红褐色固体,用简要的文字和化学方程式说明这一变化过程
FeCl3+3H2O?Fe(OH)3+3HCl,加热促进水解,且盐酸易挥发,化学平衡正向移动,生成氢氧化铁,最后灼烧氢氧化铁分解生成氧化铁,2Fe(OH)3═Fe2O3+3H2O
FeCl3+3H2O?Fe(OH)3+3HCl,加热促进水解,且盐酸易挥发,化学平衡正向移动,生成氢氧化铁,最后灼烧氢氧化铁分解生成氧化铁,2Fe(OH)3═Fe2O3+3H2O

(3)上述提取氧化铝的方法叫碱溶法.工业生产中还有一种酸溶法.
第一步:向铝土矿中加盐酸,然后过滤;第二步:处理得到的滤液.请你思考第二步操作中使用的化学试剂是
NaOH溶液或强碱溶液
NaOH溶液或强碱溶液

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科目:高中化学 来源: 题型:阅读理解

(2013?临沂二模)铝元素在自然界中主要存在于铝土矿(主要成分为Al2O3,还含有Fe2O3、FeO、SiO2)中.工业上用铝土矿制备铝的某种化合物的工艺流程如下.

(1)在滤液A中加入漂白液,目的是氧化除铁,所得滤液B显酸性.
①该过程中涉及某氧化还原反应如下,请完成:□Fe2++□ClO-+
5H2O
5H2O
═□Fe(OH)3↓+□C1-+
4H+
4H+

②检验滤液B中是否还含有铁元素的方法为:
取少量滤液B,加入KSCN溶液,若不变红,再加入氯水,仍然不变红,说明滤液B中不含铁元素
取少量滤液B,加入KSCN溶液,若不变红,再加入氯水,仍然不变红,说明滤液B中不含铁元素
 (注明试剂、现象).
③将滤液B中的铝元素以沉淀形式析出,可选用的最好试剂为
c
c
(填代号).
A.氢氧化钠溶液       b.硫酸溶液      c.氨水         d.二氧化碳
④由滤液B制备氯化铝晶体涉及的操作为:边滴加浓盐酸边蒸发浓缩、冷却结晶、
过滤
过滤
(填操作名称)、洗涤.
(2)已知H2O2是一种弱酸,在强碱性溶液中主要以HO2-形式存在.目前研究比较热门的Al-H2O2燃料电池,其原理如图所示,电池总反应如下:2Al+3HO2-═2AlO2-+OH-+H2O
①正极反应式为
HO2-+2e-+H2O=3OH-
HO2-+2e-+H2O=3OH-

②Al电极易被NaOH溶液腐蚀,这是该电池目前未能推广使用的原因之一,电极被腐蚀的离子方程式为
2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2
2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2

(3)钢材镀铝可以防止钢材腐蚀,在镀铝电解池中电解液采用熔融盐(成分NaCl、KCl,电镀时氯元素和铝元素主要以AlCl4-形式存在).不采用氯化铝溶液的原因是
氯化铝溶液中,H+得电子能力强于Al3+,电镀池中阴极析出氢气
氯化铝溶液中,H+得电子能力强于Al3+,电镀池中阴极析出氢气

(4)SiO2和NaOH焙烧制备硅酸钠,可采用的装置为
b
b
(填代号).

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科目:高中化学 来源: 题型:阅读理解

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,并分析该铝土矿中氧化铝的含量.工艺流程如图:

(1)残渣的成分是
SiO2
SiO2
(填化学式),原料A的名称是
盐酸
盐酸
,步骤①反应的离子方程式是
Al2O3+6H+=2Al3++3H2O;Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O
Al2O3+6H+=2Al3++3H2O;Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O

(2)滤液1中要加入稍过量原料B,原料B的化学式是
NaOH
NaOH
,步骤②反应的子方程式是:
H++OH-=H2O、Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓、Al3++4OH-=AlO2-+2H2O
H++OH-=H2O、Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓、Al3++4OH-=AlO2-+2H2O

(3)滤液3中的离子主要有
Na+、OH-、Cl-、HCO3-
Na+、OH-、Cl-、HCO3-
.该流程中哪些物质可循环使用
NaOH、CaCO3
NaOH、CaCO3

(4)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
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
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

(5)步骤①②③中都要用到的物质分离的方法是
过滤
过滤
;步骤③后得到的沉淀要洗涤后才能灼烧,如何判断该沉淀已洗涤完全?
取滤液3的上层清液,通入二氧化碳,若出现浑浊,则说明沉淀不完全;若不出现浑浊,则说明沉淀完全
取滤液3的上层清液,通入二氧化碳,若出现浑浊,则说明沉淀不完全;若不出现浑浊,则说明沉淀完全

(6)某化学兴趣小组取A克铝土矿用以上流程进行实验,最终得到B克氧化铝,则计算该铝土矿中氧化铝的百分含量为
B
A
×100%
B
A
×100%
(用含A、B 的计算式表示).会导致该小组实验结果偏大的原因可能是:
B、C
B、C

A、未对沉淀1进行洗涤             B、未对沉淀2行洗涤
C、加热灼烧沉淀2时前后两次称量结果超过0.001克    D、步骤③所得混合物在分离时有液体溅出.

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科目:高中化学 来源: 题型:

工业上用铝土矿(成分为氧化铝、氧化铁)制取铝的流程如下:

请回答下列问题:
(1)操作Ⅰ、操作Ⅱ、操作Ⅲ都用到的玻璃仪器有
烧杯、普通漏斗、玻璃棒
烧杯、普通漏斗、玻璃棒

(2)写出由溶液B生成Al(OH)3的离子方程式:
2[Al(OH)4]-+CO2═2Al(OH)3↓+CO32-+H2O
2[Al(OH)4]-+CO2═2Al(OH)3↓+CO32-+H2O

(3)工艺流程中涉及氧化还原反应的化学方程式为
2Al2O3(熔融)
 水晶石 
.
电解
4Al+3O2
2Al2O3(熔融)
 水晶石 
.
电解
4Al+3O2

(4)生产过程中,除NaOH、H2O可以循环使用外,还可以循环使用的物质有
CaO和CO2
CaO和CO2
(填化学式).用此法制取铝的副产品是
Fe2O3和O2
Fe2O3和O2
(填化学式).

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