Question

【題目】從鋁土礦（主要成分是Al2O3，含SiO2、Fe2O3等雜質(zhì)）中提取氧化鋁的兩種工藝流程如圖：

請(qǐng)回答下列問題：

（1）固體A的主要成分是___（寫名稱）。

（2）鋁土礦與過量鹽酸反應(yīng)的離子方程式為___、___。

（3）電解熔融氧化鋁可制得單質(zhì)鋁，寫出該反應(yīng)化學(xué)方程式____；已知氯化鋁的熔點(diǎn)更低，工業(yè)中為何不用電解熔融氯化鋁的方法制備該單質(zhì)___。

（4）得到的單質(zhì)鋁可以跟強(qiáng)堿溶液放出氫氣，每轉(zhuǎn)移6.02×1025個(gè)電子，實(shí)際上參與反應(yīng)的氧化劑為___mol。

Answer 1

【答案】二氧化硅 Al2O3+6H+=2Al3++3H2O Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O 2Al2O34Al+3O2↑ 氯化鋁是分子晶體（共價(jià)化合物），熔融狀態(tài)下不電離 100

【解析】

流程甲，鋁土礦與鹽酸混合，二氧化硅不反應(yīng)，氧化鋁、氧化鐵與鹽酸反應(yīng)生成氯化鋁、氯化鐵，過濾后，濾液B中再加過量氫氧化鈉，氯化鐵生成沉淀，氯化鋁生成偏鋁酸鈉溶液，過濾，濾液D與二氧化碳反應(yīng)生成氫氧化鋁沉淀和碳酸氫鈉溶液；

流程乙，鋁土礦與氫氧化鈉混合，氧化鐵不反應(yīng)，二氧化硅反應(yīng)生成硅酸鈉，氧化鋁反應(yīng)生成偏鋁酸鈉，過濾，濾液Y與二氧化碳反應(yīng)，生成氫氧化鋁沉淀。

⑴二氧化硅不與鹽酸反應(yīng)，固體A的主要成分是二氧化硅，故答案為二氧化硅；

⑵鋁土礦與過量鹽酸反應(yīng)，主要是氧化鐵、氧化鋁與鹽酸反應(yīng)，其離子方程式為Al2O3+6H+=2Al3++3H2O、Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O，故答案為Al2O3+6H+=2Al3++3H2O Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O；

⑶電解熔融氧化鋁可制得單質(zhì)鋁，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Al2O34Al+3O2↑；雖然氯化鋁熔點(diǎn)低，但它是分子晶體(共價(jià)化合物)，熔融狀態(tài)下不能導(dǎo)電，不能電解生成鋁，故答案為2Al2O34Al+3O2↑ 氯化鋁是分子晶體（共價(jià)化合物），熔融狀態(tài)下不電離；

⑷得到的單質(zhì)鋁可以跟強(qiáng)堿溶液放出氫氣，轉(zhuǎn)移6.02×1025個(gè)電子即轉(zhuǎn)移電子物質(zhì)的量為100 mol，鋁和氫氧化鈉溶液反應(yīng)實(shí)質(zhì)是先與水反應(yīng)，在氫氧化鈉的作用下，生成的氫氧化鋁被氫氧化鈉溶解，實(shí)際氧化劑是水，反應(yīng)方程式為2Al+2NaOH+6H2O =2NaAlO2+3H2↑+4H2O，

2Al+2NaOH+6H2O = 2NaAlO2+3H2↑+4H2O 轉(zhuǎn)移電子

6 mol 6 mol

x 100 mol

=，解得x = 100 mol，參與反應(yīng)的氧化劑為100 mol，故答案為100 mol。