电解铝技术的出现与成熟让铝从皇家珍品变成汽车.轮船.航天航空制造.化工生产等行业的重要材料．工业上用铝土矿(主要成分为Al2O3.Fe2O3.SiO2等)提取纯Al2O3做冶炼铝的原料.某研究性学习小组设计了如图提取流程图(1)固体Ⅱ的化学式为 .该固体的颜色为 ,(2)在实际工业生产流程⑤中需加入冰晶石.目的是 ,(3)写出流程②.③中主要� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

精英家教网 > 高中化学 > 题目详情

电解铝技术的出现与成熟让铝从皇家珍品变成汽车、轮船、航天航空制造、化工生产等行业的重要材料．工业上用铝土矿（主要成分为Al₂O₃，Fe₂O₃、SiO₂等）提取纯Al₂O₃做冶炼铝的原料，某研究性学习小组设计了如图提取流程图

（1）固体Ⅱ的化学式为

，该固体的颜色为

；
（2）在实际工业生产流程⑤中需加入冰晶石，目的是

；
（3）写出流程②、③中主要反应的离子方程式

；

；
（4）铝粉与氧化铁粉末在引燃条件下常用来焊接钢轨，主要是利用该反应

；
（5）从铝土矿中提取铝的过程不涉及的化学反应类型是

；
A．复分解反应 B．氧化还原反应 C．置换反应 D．分解反应
（6）生产过程中除NaOH、H₂O可以循环使用外，还可以循环使用的物质有

；
（7）若向滤液Ⅰ中逐滴滴入NaOH溶液至过量，产生沉淀随NaOH滴入关系正确的是

；

考点：物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用

专题：实验设计题,元素及其化合物

分析：铝土矿可以主要成分为Fe₂O₃、Al₂O₃、SiO₂，铝土矿加过量盐酸溶解后，Fe₂O₃、Al₂O₃和HCl反应溶解，而SiO₂和HCl不反应，不能溶解，不溶物Ⅰ为SiO₂；滤液Ⅰ中含有的阳离子有Fe³⁺、Al³⁺、H⁺，加入过量烧碱，氢离子和氢氧化钠反应生成水，铁离子和铝离子都和氢氧化钠反应生成氢氧化物沉淀，氢氧化铝易溶于氢氧化钠溶液中生成偏铝酸根离子，过滤所得出的为Fe（OH）₃，滤液Ⅱ含有AlO₂^-、Cl^-、OH^-，通入过量二氧化碳气体，得到Al（OH）₃沉淀，加热分解生成Al₂O₃，电解可得到铝；滤液Ⅲ含有碳酸氢根离子，加入氧化钙可生成碳酸钙和氢氧化钠，其中氢氧化钠可循环使用，结合物质的性质以及题目要求可解答该题．

解答： 解：铝土矿可以主要成分为Fe₂O₃、Al₂O₃、SiO₂，铝土矿加过量盐酸溶解后，Fe₂O₃、Al₂O₃和HCl反应溶解，而SiO₂和HCl不反应，不能溶解，不溶物Ⅰ为SiO₂；滤液Ⅰ中含有的阳离子有Fe³⁺、Al³⁺、H⁺，加入过量烧碱，氢离子和氢氧化钠反应生成水，铁离子和铝离子都和氢氧化钠反应生成氢氧化物沉淀，氢氧化铝易溶于氢氧化钠溶液中生成偏铝酸根离子，过滤所得出的为Fe（OH）₃，滤液Ⅱ含有AlO₂^-、Cl^-、OH^-，通入过量二氧化碳气体，得到Al（OH）₃沉淀，加热分解生成Al₂O₃，电解可得到铝；滤液Ⅲ含有碳酸氢根离子，加入氧化钙可生成碳酸钙和氢氧化钠，其中氢氧化钠可循环使用，
（1）滤液Ⅰ中含有的阳离子有Fe³⁺、Al³⁺、H⁺，加入过量烧碱生成Fe（OH）₃，加热分解生成Fe₂O₃，颜色为红棕色，故答案为：Fe₂O₃；红棕色；
（2）在实际工业生产流程⑤中，氧化铝熔点高，熔融氧化铝需要消耗较多能量，需加入冰晶石，目的是降低Al₂O₃的熔化温度，减少能量消耗；
故答案为：降低Al₂O₃的熔化温度，减少能量消耗；
（3）向氯化铝中加入过量的氢氧化钠，可以得到偏铝酸钠，Al³⁺+4OH^-=AlO₂^-+2H₂O，滤液Ⅱ含有AlO₂^-、Cl^-、OH^-，通入过量二氧化碳气体，得到Al（OH）₃沉淀，反应的离子方程式为AlO₂^-+2H₂O+CO₂=Al（OH）₃↓+HCO₃^-，
故答案为：Al³⁺+4OH^-=AlO₂^-+2H₂O；AlO₂^-+2H₂O+CO₂=Al（OH）₃↓+HCO₃^-；
（4）铝热反应放出大量的热，常用于冶炼熔点高、难熔化的金属的冶炼，铝粉与氧化铁粉末在引燃条件下常用来焊接钢轨，主要是利用该反应放出大量的热，
故答案为：放出大量的热；
（5）反应①②③④为复分解反应，反应⑤为氧化还原反应，氢氧化铁、氢氧化铝生成氧化物的反应为分解反应，不涉及置换反应，故答案为：C；
（6）根据反应流程可知，反应需要NaOH、水、二氧化碳以及氧化钙等物质为原料，生产过程中除NaOH、H₂O可以循环使用外，还可以循环使用的物质有CaO、CO₂，其中氧化钙可由碳酸钙加热分解制得，
故答案为：CaO； CO₂；
（7）滤液Ⅰ中含有的阳离子有Fe³⁺、Al³⁺、H⁺，加入过量烧碱，氢离子和氢氧化钠反应生成水，铁离子和铝离子都和氢氧化钠反应生成氢氧化物沉淀，氢氧化铝易溶于氢氧化钠溶液中生成偏铝酸根离子，则符合的图象为D，故答案为：D．

点评：本题以框图题形式考查铝的化合物的性质，侧重于学生的分析能力和实验能力的考查，清楚冶炼铝工艺流程原理，熟练掌握“铝三角”的相关反应是解答的关键，题目难度较大．

练习册系列答案

年级	高中课程	年级	初中课程
高一	高一免费课程推荐！	初一	初一免费课程推荐！
高二	高二免费课程推荐！	初二	初二免费课程推荐！
高三	高三免费课程推荐！	初三	初三免费课程推荐！
更多初中、高中辅导课程推荐,点击进入>>

相关习题

科目：高中化学 来源： 题型：

某天然碱的组成为xNa₂CO₃?yNaHCO₃?zH₂O将称取的4.56g样品于300℃加热分解至完全（300℃时Na₂CO₃不分解），得到残留固体3.71g，分解产生的气体通入足量饱和的澄清石灰水中，全部吸收后可得到0.500g沉淀．请计算：
（1）该样品中结晶水的质量分数；
（2）通过计算确定该天然碱的化学式．

查看答案和解析>>

科目：高中化学 来源： 题型：

设阿伏加德罗常数为N_A，下列说法正确的是（　　）

A、5.6g铁粉与足量Cl₂反应，失去的电子数为0.2N_A

B、欲配置1.00L，1.00mol?L^-1的NaCl溶液，可将58.5g NaCl溶于1.00L水中

C、标准状况下，11.2L　CH₃CH₂OH中含有分子的数目为0.5N_A

D、常温常压下，8g氧气含有4N_A个电子

查看答案和解析>>

科目：高中化学 来源： 题型：

请写出下列反应对应的离子方程式：（注意写化学方程式不给分）
（1）用盐酸中和氢氧化钠溶液：

；
（2）用稀硫酸清洗铁锈（Fe₂O₃）：

；
（3）用足量的澄清石灰水检验二氧化碳：