工業(yè)上用鋁土礦(成分為氧化鋁、氧化鐵)制取鋁的流程如下:

請回答下列問題。

1)操作、操作、操作都用到的玻璃儀器有________________________________。

2)寫出由溶液B生成Al(OH)3的離子方程式:_________________________________________________________。

3工藝流程中涉及氧化還原反應(yīng)的化學(xué)方程式為______________________________________________________________________

4)生產(chǎn)過程中,除NaOHH2O可以循環(huán)使用外,還可以循環(huán)使用的物質(zhì)有________(填化學(xué)式)。用此法制取鋁的副產(chǎn)品是________(填化學(xué)式)。

 

【答案】

1)燒杯、漏斗、玻璃棒

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

32Al2O3(熔融) 4Al3O2

4CaOCO2 Fe2O3O2

【解析】1)操作、操作、操作都是過濾,過濾需要的玻璃儀器有燒杯、漏斗、玻璃棒。(2NaAlO2溶液中通入CO2生成Al(OH)3沉淀和Na2CO3,反應(yīng)的離子方程式為2AlOCO23H2O=2Al(OH)3CO32-。(3)只有電解熔融Al2O3的反應(yīng)屬于氧化還原反應(yīng)。(4)得到的CaCO3受熱分解得到CaO、CO2,可見CaO、CO2可循環(huán)使用。操作所得的Fe2O3和電解熔融Al2O3得到的O2為副產(chǎn)品。

 

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:閱讀理解

(2013?德州模擬)Ⅰ.工業(yè)上用電解熔融氧化鋁的方法來制取金屬鋁.純凈氧化鋁的熔點很高(約2045℃),在實際生產(chǎn)中,通過加入助熔劑冰晶石(Na3AlF6)在1000℃左右就可以得到熔融體.
圖1是電解槽的示意圖.

(1)寫出電解時陰扳的電極反應(yīng)式
Al3++3e-=Al
Al3++3e-=Al

(2)電解過程中生成的氧氣全部與石墨電極反應(yīng)生成C0和C02氣體.因此,需要不斷補充石墨電極.工業(yè)生產(chǎn)中,每生產(chǎn)9t鋁陽極損失5.4t石墨.生成的二氧化碳的物質(zhì)的量為
5×104
5×104

Ⅱ.工業(yè)上用鋁土礦(主要成分是Al2O3,還含有Fe203、Si02)提取氧化鋁做冶煉鋁的原料.其中一種提取的搡作過程如(圖2):
請回答下列問題:
(1)請寫出甲溶液中通入足量二氧化碳生成氫氧化鋁的離子方程式
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,向其中加入足置鹽酸,寫出反應(yīng)的離子方程式
Fe2O3+6H+═2Fe3++3H2O
Fe2O3+6H+═2Fe3++3H2O
,充分反應(yīng)后過濾,將濾液加熱蒸干灼燒,最后可得到紅褐色固體,用簡要的文字和化學(xué)方程式說明這一變化過程
FeCl3+3H2O?Fe(OH)3+3HCl,加熱促進(jìn)水解,且鹽酸易揮發(fā),化學(xué)平衡正向移動,生成氫氧化鐵,最后灼燒氫氧化鐵分解生成氧化鐵,2Fe(OH)3═Fe2O3+3H2O
FeCl3+3H2O?Fe(OH)3+3HCl,加熱促進(jìn)水解,且鹽酸易揮發(fā),化學(xué)平衡正向移動,生成氫氧化鐵,最后灼燒氫氧化鐵分解生成氧化鐵,2Fe(OH)3═Fe2O3+3H2O

(3)上述提取氧化鋁的方法叫堿溶法.工業(yè)生產(chǎn)中還有一種酸溶法.
第一步:向鋁土礦中加鹽酸,然后過濾;第二步:處理得到的濾液.請你思考第二步操作中使用的化學(xué)試劑是
NaOH溶液或強堿溶液
NaOH溶液或強堿溶液

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:閱讀理解

(2013?臨沂二模)鋁元素在自然界中主要存在于鋁土礦(主要成分為Al2O3,還含有Fe2O3、FeO、SiO2)中.工業(yè)上用鋁土礦制備鋁的某種化合物的工藝流程如下.

(1)在濾液A中加入漂白液,目的是氧化除鐵,所得濾液B顯酸性.
①該過程中涉及某氧化還原反應(yīng)如下,請完成:□Fe2++□ClO-+
5H2O
5H2O
═□Fe(OH)3↓+□C1-+
4H+
4H+

②檢驗濾液B中是否還含有鐵元素的方法為:
取少量濾液B,加入KSCN溶液,若不變紅,再加入氯水,仍然不變紅,說明濾液B中不含鐵元素
取少量濾液B,加入KSCN溶液,若不變紅,再加入氯水,仍然不變紅,說明濾液B中不含鐵元素
 (注明試劑、現(xiàn)象).
③將濾液B中的鋁元素以沉淀形式析出,可選用的最好試劑為
c
c
(填代號).
A.氫氧化鈉溶液       b.硫酸溶液      c.氨水         d.二氧化碳
④由濾液B制備氯化鋁晶體涉及的操作為:邊滴加濃鹽酸邊蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、
過濾
過濾
(填操作名稱)、洗滌.
(2)已知H2O2是一種弱酸,在強堿性溶液中主要以HO2-形式存在.目前研究比較熱門的Al-H2O2燃料電池,其原理如圖所示,電池總反應(yīng)如下:2Al+3HO2-═2AlO2-+OH-+H2O
①正極反應(yīng)式為
HO2-+2e-+H2O=3OH-
HO2-+2e-+H2O=3OH-

②Al電極易被NaOH溶液腐蝕,這是該電池目前未能推廣使用的原因之一,電極被腐蝕的離子方程式為
2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2
2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2

(3)鋼材鍍鋁可以防止鋼材腐蝕,在鍍鋁電解池中電解液采用熔融鹽(成分NaCl、KCl,電鍍時氯元素和鋁元素主要以AlCl4-形式存在).不采用氯化鋁溶液的原因是
氯化鋁溶液中,H+得電子能力強于Al3+,電鍍池中陰極析出氫氣
氯化鋁溶液中,H+得電子能力強于Al3+,電鍍池中陰極析出氫氣

(4)SiO2和NaOH焙燒制備硅酸鈉,可采用的裝置為
b
b
(填代號).

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:閱讀理解

工業(yè)上用鋁土礦(主要成分是Al2O3,還有少量的Fe2O3、SiO2)提取冶煉鋁的原料氧化鋁,并分析該鋁土礦中氧化鋁的含量.工藝流程如圖:

(1)殘渣的成分是
SiO2
SiO2
(填化學(xué)式),原料A的名稱是
鹽酸
鹽酸
,步驟①反應(yīng)的離子方程式是
Al2O3+6H+=2Al3++3H2O;Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O
Al2O3+6H+=2Al3++3H2O;Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O

(2)濾液1中要加入稍過量原料B,原料B的化學(xué)式是
NaOH
NaOH
,步驟②反應(yīng)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)濾液3中的離子主要有
Na+、OH-、Cl-、HCO3-
Na+、OH-、Cl-、HCO3-
.該流程中哪些物質(zhì)可循環(huán)使用
NaOH、CaCO3
NaOH、CaCO3

(4)如果省去步驟①,即溶解鋁土礦是從加入原料B開始,則會對氧化鋁的提取有什么影響
若用NaOH溶液溶解鋁土礦,則有部分SiO2溶解在NaOH溶液中生成硅酸鈉,最后使加熱制得的Al2O3混有SiO2雜質(zhì)
若用NaOH溶液溶解鋁土礦,則有部分SiO2溶解在NaOH溶液中生成硅酸鈉,最后使加熱制得的Al2O3混有SiO2雜質(zhì)

(5)步驟①②③中都要用到的物質(zhì)分離的方法是
過濾
過濾
;步驟③后得到的沉淀要洗滌后才能灼燒,如何判斷該沉淀已洗滌完全?
取濾液3的上層清液,通入二氧化碳,若出現(xiàn)渾濁,則說明沉淀不完全;若不出現(xiàn)渾濁,則說明沉淀完全
取濾液3的上層清液,通入二氧化碳,若出現(xiàn)渾濁,則說明沉淀不完全;若不出現(xiàn)渾濁,則說明沉淀完全

(6)某化學(xué)興趣小組取A克鋁土礦用以上流程進(jìn)行實驗,最終得到B克氧化鋁,則計算該鋁土礦中氧化鋁的百分含量為
B
A
×100%
B
A
×100%
(用含A、B 的計算式表示).會導(dǎo)致該小組實驗結(jié)果偏大的原因可能是:
B、C
B、C

A、未對沉淀1進(jìn)行洗滌             B、未對沉淀2行洗滌
C、加熱灼燒沉淀2時前后兩次稱量結(jié)果超過0.001克    D、步驟③所得混合物在分離時有液體濺出.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

工業(yè)上用鋁土礦(成分為氧化鋁、氧化鐵)制取鋁的流程如下:

請回答下列問題:
(1)操作Ⅰ、操作Ⅱ、操作Ⅲ都用到的玻璃儀器有
燒杯、普通漏斗、玻璃棒
燒杯、普通漏斗、玻璃棒

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

(3)工藝流程中涉及氧化還原反應(yīng)的化學(xué)方程式為
2Al2O3(熔融)
 水晶石 
.
電解
4Al+3O2
2Al2O3(熔融)
 水晶石 
.
電解
4Al+3O2

(4)生產(chǎn)過程中,除NaOH、H2O可以循環(huán)使用外,還可以循環(huán)使用的物質(zhì)有
CaO和CO2
CaO和CO2
(填化學(xué)式).用此法制取鋁的副產(chǎn)品是
Fe2O3和O2
Fe2O3和O2
(填化學(xué)式).

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