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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________________________________。

（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的化學方程式為______________________________________________________________________。

（4）生產過程中，除NaOH、H2O可以循環(huán)使用外，還可以循環(huán)使用的物質有________(填化學式)。用此法制取鋁的副產品是________(填化學式)。

 

【答案】

（1）燒杯、漏斗、玻璃棒

（2）2AlO2-＋CO2＋3H2O=2Al(OH)3↓＋CO32-

（3）2Al2O3(熔融) 4Al＋3O2↑

（4）CaO和CO2　Fe2O3和O2

【解析】（1）操作Ⅰ、操作Ⅱ、操作Ⅲ都是過濾，過濾需要的玻璃儀器有燒杯、漏斗、玻璃棒。（2）NaAlO2溶液中通入CO2生成Al(OH)3沉淀和Na2CO3，反應的離子方程式為2AlO＋CO2＋3H2O=2Al(OH)3↓＋CO32-。（3）只有電解熔融Al2O3的反應屬于氧化還原反應。（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Ⅰ所得的Fe2O3和電解熔融Al2O3得到的O2為副產品。

 

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中化學 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生成C0和C02氣體．因此，需要不斷補充石墨電極．工業(yè)生產中，每生產9t鋁陽極損失5.4t石墨．生成的二氧化碳的物質的量為
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，寫出反應的離子方程式
Fe2O3+6H+═2Fe3++3H2O
Fe2O3+6H+═2Fe3++3H2O
，充分反應后過濾，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方程式說明這一變化過程
FeCl3+3H2O?Fe（OH）3+3HCl，加熱促進水解，且鹽酸易揮發(fā)，化學平衡正向移動，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，加熱促進水解，且鹽酸易揮發(fā)，化學平衡正向移動，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 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，電池總反應如下：2Al+3HO2-═2AlO2-+OH-+H2O
①正極反應式為
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 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
（填化學式），原料A的名稱是
鹽酸
鹽酸
，步驟①反應的離子方程式是
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的化學式是
NaOH
NaOH
，步驟②反應的子方程式是：
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
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
．
（5）步驟①②③中都要用到的物質分離的方法是
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，若出現渾濁，則說明沉淀不完全；若不出現渾濁，則說明沉淀完全
取濾液3的上層清液，通入二氧化碳，若出現渾濁，則說明沉淀不完全；若不出現渾濁，則說明沉淀完全
．
（6）某化學興趣小組取A克鋁土礦用以上流程進行實驗，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）．會導致該小組實驗結果偏大的原因可能是：
B、C
B、C

A、未對沉淀1進行洗滌             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 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的化學方程式為
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)使用的物質有
CaO和CO2
CaO和CO2
（填化學式）．用此法制取鋁的副產品是
Fe2O3和O2
Fe2O3和O2
（填化學式）．

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