Question

【题目】铝土矿(主要成分为Al2O3，还含有SiO2、Fe2O3)是工业上制备金属铝的主要原料．工业上提取铝的工艺流程如下：

（1）沉淀A的化学式是_________，试剂a的化学式为______________；

（2）步骤③中通入过量CO2，产生沉淀C的离子方程式为______________________________________；

（3）Al2O3中所含的化学键的类型为___________________；

（4）工业上用电解熔融Al2O3的方法制备金属铝,其阳极反应式为______________________________；

（5）在生活中，常利用Al与Fe2O3间的铝热反应来进行焊接钢轨。除了Fe2O3，铝粉还可以与很多金属氧化物组成铝热剂。下列氧化物中不能与铝粉组成铝热剂的是（___________）

a MgO b V2O 5 c Fe3O4 d MnO2

Answer 1

【答案】SiO2 NaOH AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-或 [Al(OH)4]-+CO2=Al(OH)3↓+HCO3- 离子键 2O2-- 4e- =O2↑ a

【解析】

铝土矿主要成分为Al2O3，还含有SiO2、Fe2O3，铝土矿中加入过量试剂盐酸，Al2O3 、Fe2O3可以溶解，SiO2不溶，所以沉淀A为SiO2；滤液甲中有Al3+、Fe3+和过量的H+，中加入过量NaOH溶液后，Al3+会转化为AlO2-，Fe3+会转化为Fe(OH)3沉淀。过滤后得到滤液乙中含有NaAlO2，再通入过量的CO2，又会得到沉淀C为Al(OH)3，加热后得到Al2O3，再冶炼得到金属Al。

（1）结合上述因为Al2O3 、Fe2O3可以溶解于盐酸，而SiO2不溶与盐酸，所以沉淀A为SiO2；Fe3+和Al3+性质，要除去Fe3+，保留Al3+，应加入NaOH溶液，所以试剂a为NaOH溶液，其化学式为NaOH；所以答案：SiO2, NaOH;

（2）根据上述分析可知滤液乙为NaAlO2，步骤③中通入过量CO2，得到的沉淀C为Al(OH)3，产生沉淀C的离子方程式为：AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-或 [Al(OH)4]-+CO2=Al(OH)3↓+HCO3-；所以答案为；AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-或 [Al(OH)4]-+CO2=Al(OH)3↓+HCO3-；

（3）Al2O3为离子化合物，所以Al2O3中所含的化学键的类型为离子键；答案：离子键；

（4）工业上电解熔融Al2O3生成金属铝和氧气，其阳极反应式为2O2-- 4e- =O2↑；答案：2O2-- 4e- =O2↑；

（5）铝热反应是利用了铝的还原性，铝能置换出活泼性较铝弱的金属，镁的金属性比铝强，所以铝不能置换出镁，本题正确答案是a。