Question

【題目】鋁是國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要材料，鋁在地殼中的含量約占8%，目前我國(guó)鋁消費(fèi)量超過(guò)430萬(wàn)噸，在眾多的金屬中僅次于鐵。請(qǐng)回答下問(wèn)題：

(Ⅰ)實(shí)驗(yàn)室中用金屬鋁制備少量氫氧化鋁，有以下3種方案：

方案1：AlAl3＋Al(OH)3↓

方案2：AlAlOAl(OH)3↓

方案3：―→Al(OH)3

制備相同物質(zhì)的量的氫氧化鋁消耗酸和堿最少的是方案________。

(Ⅱ)工業(yè)上冶煉鋁的流程圖如圖所示：

在制取氧化鋁的過(guò)程中，分析鋁土礦和赤泥中所含Al2O3、Fe2O3質(zhì)量分?jǐn)?shù)的數(shù)據(jù)如下：

(1)書(shū)寫(xiě)化學(xué)方程式，反應(yīng)①________，反應(yīng)②________。

(2)電解氧化鋁生產(chǎn)鋁時(shí)，陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為_______________________________________。

(3)假設(shè)其他雜質(zhì)不參加反應(yīng)，則每生產(chǎn)3.4 t純凈的氧化鋁，需鋁土礦________t。

Answer 1

【答案】3 2NaAlO2＋CO2＋3H2O===Na2CO3＋2Al(OH)3↓ Na2CO3＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋2NaOH 2O2－－4e－===O2↑ 6.18

【解析】

(Ⅰ)根據(jù)金屬鋁和酸以及和堿發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式來(lái)計(jì)算回答；

(Ⅱ)(1)向偏鋁酸鈉中通入二氧化碳反應(yīng)會(huì)生成氫氧化鋁沉淀，碳酸鈉可以和氫氧化鈣發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)；

(2)電解池中，陽(yáng)極是惰性電極時(shí)，該極上是陰離子發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)；

(3)根據(jù)鋁元素守恒來(lái)計(jì)算回答。

(Ⅰ)根據(jù)金屬鋁和酸以及和堿發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式可以得出：Al～3H+～Al3+～Al(OH)3，Al～OH-～[Al(OH)4]-，Al3++3[Al(OH)4]-=4Al(OH)3↓，所以制備相同物質(zhì)的量的氫氧化鋁消耗酸和堿最少的是方案3；

(Ⅱ)(1)向偏鋁酸鈉中通入二氧化碳反應(yīng)會(huì)生成氫氧化鋁沉淀，即2NaAlO2+CO2+3H2O=Na2CO3+2Al(OH)3↓，碳酸鈉可以和氫氧化鈣發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+2NaOH；

(2)電解池中，陽(yáng)極是惰性電極時(shí)，該極上是陰離子O2-發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)：2O2--4e-=O2↑；

(3)根據(jù)鋁土礦中氧化鋁的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為55%，所以每生產(chǎn)3.4t純凈的氧化鋁，需鋁土礦的質(zhì)量：=6.18t。