Question

【題目】【化學(xué)——選修化學(xué)與技術(shù)】鋁是一種重要的金屬，在生產(chǎn)、生活中具有許多重要的用途，如下框圖是從鋁土礦中制備鋁的工藝流程：

已知：①鋁土礦的主要成分是Al2O3，此外還含有少量SiO2、Fe2O3等雜質(zhì)；

②溶液中的硅酸鈉與偏鋁酸鈉反應(yīng)，能生成硅鋁酸鹽沉淀，化學(xué)方程式為：2Na2SiO3+2NaAlO2+4H2O＝Na2Al2Si2O8↓+2H2O+4NaOH

回答下列問(wèn)題：

（1）溶解鋁土礦時(shí)，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為：____________。

（2）濾渣A的主要成分________；硅鋁酸鹽沉淀寫(xiě)成氧化物的形式是________。

（3）在工藝流程第三步中，選用二氧化碳作酸化劑而不使用鹽酸的原因是 _。

（4）若該工廠用kg鋁土礦共制得kg Al（假設(shè)每步反應(yīng)進(jìn)行完全），則鋁土礦中Al2O3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_(kāi)_____。

（5）若將鋁溶解，下列試劑中最好選用_____ __（填編號(hào)）。

A．濃硫酸B． 稀硫酸C．稀HNO3 D．濃HNO3

（6）電解冶煉鋁時(shí)用Na3AlF6作助熔劑, Na3AlF6是配合物，其中內(nèi)界是___，配位數(shù)為_(kāi) ____。

Answer 1

【答案】（1）2OH—+Al2O3＝2AlO2—+H2O； SiO2＋2OH－＝SiO32-＋H2O

（2）Fe2O3 Na2Al2Si2O8 Na 2O·Al2O3·2SiO2

（3）Al(OH)3溶于強(qiáng)酸而不溶于弱酸，提高Al2O3的提取率(或合理答案）；

（4）5100n/27m % 或 1700n/9m % （5）B （6）[AlF6]3- 6

【解析】

試題分析：（1）氧化鋁為兩性氫氧化物，與氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成偏鋁酸鈉和水，離子方程式為2OH-+Al2O3＝2AlO2-+H2O，二氧化硅為酸性氧化物，與氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成硅酸鈉和水，離子方程式為SiO2+2OH-＝SiO32-+H2O。

（2）氧化鐵為堿性氧化物，與氫氧化鈉溶液不反應(yīng)，根據(jù)題給信息：溶液中的硅酸鈉與偏鋁酸鈉反應(yīng)，能生成硅鋁酸鹽沉淀，故濾渣A的主要成分是Fe2O3、Na2Al2Si2O8；Na2Al2Si2O8寫(xiě)成氧化物的形式是Na2O·Al2O3.·2SiO2。

（3）偏鋁酸鈉溶液選用二氧化碳作酸化劑而不使用鹽酸生成氫氧化鋁沉淀的原因是Al(OH)3溶于強(qiáng)酸而不溶于弱酸，提高Al2O3的提取率。

（4）根據(jù)原子守恒的關(guān)系式：Al2O3～2Al，根據(jù)鋁的質(zhì)量計(jì)算氧化鋁的質(zhì)量為102n/54g，則鋁土礦中Al2O3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為102n/54m×100%＝5100n/27m% 或1700n/9m%。

（5）A．常溫下，鋁遇濃硫酸鈍化，加熱條件下鋁與濃硫酸反應(yīng)生成污染氣體二氧化硫，A錯(cuò)誤；B．鋁與稀硫酸反應(yīng)生成硫酸鋁和氫氣，B正確；C．鋁與稀HNO3反應(yīng)生成污染氣體NO，C錯(cuò)誤；D．常溫下，鋁遇濃HNO3鈍化，加熱條件下鋁與濃硝酸反應(yīng)生成NO2氣體，D錯(cuò)誤，答案選B。

（6）根據(jù)化學(xué)式可判斷配合物Na3AlF6中內(nèi)界是[AlF6]3-，配位數(shù)為6。