[题目][2017江苏]铝是应用广泛的金属.以铝土矿(主要成分为Al2O3.含SiO2和Fe2O3等杂质)为原料制备铝的一种工艺流程如下:注:SiO2在“碱溶时转化为铝硅酸钠沉淀.(1)“碱溶时生成偏铝酸钠的离子方程式为 .(2)向“过滤Ⅰ 所得滤液中加入NaHCO3溶液.溶液的pH (填“增大 .“不变或“减小 ).(3)“电解Ⅰ 是电解熔融Al2O3.电解过程� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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【题目】[2017江苏]铝是应用广泛的金属。以铝土矿(主要成分为Al2O3，含SiO2和Fe2O3等杂质)为原料制备铝的一种工艺流程如下：

注：SiO2在“碱溶”时转化为铝硅酸钠沉淀。

（1）“碱溶”时生成偏铝酸钠的离子方程式为_____________________。

（2）向“过滤Ⅰ”所得滤液中加入NaHCO3溶液，溶液的pH_________ (填“增大”、“不变”或“减小”)。

（3）“电解Ⅰ”是电解熔融Al2O3，电解过程中作阳极的石墨易消耗，原因是___________。

（4）“电解Ⅱ”是电解Na2CO3溶液，原理如图所示。阳极的电极反应式为_____________________，阴极产生的物质A的化学式为____________。

（5）铝粉在1000℃时可与N2反应制备AlN。在铝粉中添加少量NH4Cl固体并充分混合，有利于AlN的制备，其主要原因是_____________________。

【答案】（1）Al2O3+2OH=2+H2O （2）减小

（3）石墨电极被阳极上产生的O2氧化

（4）4+2H2O4e=4+O2↑ H2

（5）NH4Cl分解产生的HCl能够破坏Al表面的Al2O3薄膜

【解析】结合流程及题中信息可知，铝土矿在碱溶时，其中的氧化铝和二氧化硅可与强碱溶液反应，过滤后，滤液中偏铝酸钠与碳酸氢钠反应生成氢氧化铝沉淀和碳酸钠，氢氧化铝经灼烧后分解为氧化铝，最后电解熔融的氧化铝得到铝。碳酸钠溶液经电解后可以再生成碳酸氢钠和氢氧化钠进行循环利用。

（1）氧化铝为两性氧化物，可溶于强碱溶液生成偏铝酸钠和水，离子方程式为Al2O3+2OH=2+H2O。

（2）为了提高铝土矿的浸取率，氢氧化钠溶液必须过量，所以过滤I所得滤液中含有氢氧化钠，加入碳酸氢钠溶液后，氢氧化钠与碳酸氢钠发生反应生成碳酸钠和水，所以溶液的pH减小。

（3）电解I过程中，石墨阳极上氧离子被氧化为氧气，在高温下，氧气与石墨发生反应生成气体，所以，石墨电极易消耗的原因是被阳极上产生的氧气氧化。

（4）由图中信息可知，生成氧气的为阳极室，溶液中水电离的OH放电生成氧气，破坏了水的电离平衡，碳酸根结合H+转化为，所以电极反应式为4+2H2O4e=4+O2↑，阴极室氢氧化钠溶液浓度变大，说明水电离的H+放电生成氢气而破坏水的电离平衡，所以阴极产生的物质A为H2。

（5）铝在常温下就容易与空气中的氧气反应生成一层致密的氧化膜。氯化铵受热分解产生的氯化氢能够破坏铝表面的氧化铝薄膜，所以加入少量的氯化铵有利于AlN的制备。

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(3)皂化反应完成后，加入饱和NaCl溶液的作用是____________________。

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填写下列空白：

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(3)此反应需水浴加热，不用温度计控制水浴温度的原因是__________________。

(4)采用水浴加热的好处是____________________。再列举两个需要水浴加热的有机实验，写出实验的名称：____________________。

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