Question

(10分)工業(yè)上用鋁土礦(含氧化鋁、氧化鐵)制取鋁的過(guò)程如下：

請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

(1)沉淀C的化學(xué)式為_(kāi)_______，該物質(zhì)除了用于金屬冶煉以外，還可用作________。

(2)電解熔融的氧化鋁時(shí)，若得到標(biāo)準(zhǔn)狀況下22.4 L O₂，則同時(shí)生成________g鋁。

(3)操作Ⅰ、操作Ⅱ和操作Ⅲ都是________(填操作名稱)，實(shí)驗(yàn)室要洗滌Al(OH)₃沉淀應(yīng)該在________裝置中進(jìn)行，洗滌方法是______________________________________

________________________________________________________________________。

(4)生產(chǎn)過(guò)程中，除NaOH、H₂O可以循環(huán)使用外，還可以循環(huán)使用的物質(zhì)有________(填化學(xué)式)。用此法制取鋁的副產(chǎn)品是________(填化學(xué)式)。

(5)寫(xiě)出Na₂CO₃溶液與CaO反應(yīng)的離子方程式：________________________________。

(6)若鋁土礦中還含有二氧化硅，此生產(chǎn)過(guò)程中得到的氧化鋁將混有雜質(zhì)：________(填化學(xué)式)。

 

Answer 1

【答案】

(1)Fe₂O₃　顏料　(2)36　(3)過(guò)濾　過(guò)濾　向漏斗中加蒸餾水至浸沒(méi)沉淀，使水自然流完，重復(fù)操作2～3次

(4)CaO和CO₂　Fe₂O₃和O₂

(5)CO₃^2—＋CaO＋H₂O===CaCO₃↓＋2OH^－

(6)SiO₂

【解析】(1)因Al₂O₃＋2NaOH===2NaAlO₂＋H₂O，而Fe₂O₃不與NaOH溶液發(fā)生反應(yīng)，因此過(guò)濾得到的沉淀C為Fe₂O₃，除利用Fe₂O₃發(fā)生鋁熱反應(yīng)制取Fe外，還可作顏料。

(2)2Al₂O₃(熔融)4Al＋3O₂↑，n(O₂)＝22.4/22.4＝1 mol，則m(Al)＝4/3mol×27 g/mol＝36 g。

(3)操作Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ均是除去不溶于液體的固體，即過(guò)濾，洗滌方法是向漏斗中加蒸餾水至浸沒(méi)沉淀，使水自然流完，重復(fù)操作2～3次。

(4)據(jù)流程圖可看出循環(huán)使用的物質(zhì)除NaOH、H₂O外，還有CaCO₃CaO＋CO₂↑，CaO與CO₂也可循環(huán)使用；制取Al同時(shí)得到Fe₂O₃和O₂。

(5)發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)為Na₂CO₃＋CaO＋H₂O===CaCO₃↓＋2NaOH。

(6)據(jù)SiO₂性質(zhì)，SiO₂＋2NaOH===Na₂SiO₃＋H₂O，Na₂SiO₃＋CO₂＋H₂O===H₂SiO₃↓＋Na₂CO₃，H₂SiO₃SiO₂＋H₂O，因此Al₂O₃中將混有SiO₂。