Question

【题目】某课外小组研究铝土矿中Al2O3的含量。已知铝土矿的主要成分是Al2O3，杂质是Fe2O3、SiO2等。从铝土矿中提取Al2O3的过程如下：

（1）固体B的主要用途有(写出1条即可)_______。

（2）第①步，向铝土矿中加入足量烧碱溶液后，发生反应的离子方程式是_____；_____；第③步中，生成氢氧化铝的离子方程式是______。

（3）将实验过程中所得固体精确称量，课外小组发现所得氢氧化铝固体的质量与原铝土矿质量相等，则该铝土矿中Al2O3的质量分数是______（保留一位小数）

（4）工业上制取AlCl3用Al2O3与C、Cl2在高温条件下反应，每消耗0.5 mol 碳单质，转移1mol电子，反应的化学方程式是______。

Answer 1

【答案】【答题空1】炼铁原料、用作涂料、油漆等【答题空2】Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O【答题空3】SiO2+2OH-=SiO32-+H2O【答题空4】Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH4+【答题空5】65.4%【答题空6】Al2O3+3Cl2+3C2AlCl3+3CO

【解析】

【试题分析】

由题意，铝土矿的主要成分是Al2O3，杂质是Fe2O3、SiO2等，所以加入足量烧碱溶液Fe2O3不反应，Al2O3和SiO2与烧碱溶液反应生成NaAlO2和Na2SiO3，向所得溶液中加入盐酸生成NaCl、AlCl3和H2SiO3（或SiO2），再向所得溶液中加入过量氨水，生成NaCl、NH4Cl、Al(OH)3，加热Al(OH)3分解生成Al2O3。

（1）因为Fe2O3不与氢氧化钠溶液反应，所以固体B为Fe2O3，Fe2O3可用做炼铁原料，Fe2O3俗称铁红，可用作涂料、油漆等。

（2）铝土矿的主要成分Al2O3和少量SiO2与烧碱反应生成NaAlO2和Na2SiO3，离子方程式为：Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O、SiO2+2OH-=SiO32-+H2O ；流程第③步中Al3+与NH3H2O生成Al(OH)3和NH4+，离子方程式为：Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH4+。

（3）Al(OH)3受热分解生成Al2O3，转化关系为2 Al(OH)3~ Al2O3，由题意所得氢氧化铝固体的质量与原铝土矿质量相等，所以该铝土矿中Al2O3的质量分数是：

（4）由题意，用Al2O3与C、Cl2在高温条件下反应制取AlCl3，每消耗0.5 mol 碳单质，转移1mol电子，所以C的化合价由0→+2价，生成CO，反应化学方程式为：Al2O3+3Cl2+3C 2AlCl3+3CO