Question

【題目】鋁土礦的主要成分是Al2O3，還含有Fe2O3、SiO2等雜質(zhì)．從鋁土礦中提取氧化鋁的流程如圖所示：

（1）操作1的名稱是______，所需要的主要玻璃儀器有：______．

（2）試劑A是______；（用化學(xué)式回答）．

（3）溶液b與試劑B反應(yīng)的離子方程式為______________________．

（4）請(qǐng)寫出鋁土礦加入足量NaOH溶液所發(fā)生的有關(guān)反應(yīng)化學(xué)方程式：______________，

（5）某同學(xué)認(rèn)為可以向溶液a中通入的是過(guò)量的CO2，然后直接將得到的濾渣b煅燒后也可得到Al2O3，而且可以簡(jiǎn)化上述提取氧化鋁的流程．你認(rèn)為該同學(xué)的看法合理嗎？______（填“合理”或“不合理”）理由是：______．（若認(rèn)為合理該問題可以不回答）

（6）電解熔融的氧化鋁可制備金屬鋁：2Al2O34Al+3O2↑．若在標(biāo)準(zhǔn)狀況下生成2.24L的氧氣，則該反應(yīng)轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為______．

Answer 1

【答案】過(guò)濾 玻璃棒、燒杯、漏斗 HCl(或HNO3) H++NH3H2O=NH4++H2O 、Al3++3NH3·H2O =Al(OH)3↓+3NH4+ Al2O3+2NaOH═2NaAlO2+H2O、SiO2+2NaOH═Na2SiO3+H2O 不合理 Al2O3中含有SiO2雜質(zhì) 0.4NA

【解析】

SiO2和氧化鋁都能與氫氧化鈉反應(yīng)而溶解，因此鋁土礦中加入氫氧化鈉，得到濾液a中含有偏鋁酸根離子、硅酸根離子，沉淀a為氧化鐵，a溶液加入過(guò)量A溶液，除去硅酸根離子，A為酸溶液，將偏鋁酸根離子轉(zhuǎn)化為鋁離子，進(jìn)入溶液b中，加過(guò)量B生成氫氧化鋁沉淀，B為氨水，氫氧化鋁加熱分解得氧化鋁，據(jù)此分析解答。

(1)操作1為分離不溶物和溶液的操作，為過(guò)濾，過(guò)濾所用儀器為：鐵架臺(tái)、漏斗、玻璃棒、燒杯，故答案為：過(guò)濾；玻璃棒、漏斗、燒杯；

沉淀a為氧化鐵，故采用過(guò)濾的方法分離，故答案為：過(guò)濾；玻璃棒、漏斗、燒杯；

(2)鋁土礦加入氫氧化鈉，得到濾液a中含有偏鋁酸根離子、硅酸根離子，加入過(guò)量A溶液，除去硅酸根離子，則A為鹽酸或硝酸等酸性溶液，故答案為：HCl；

(3)濾液b中含有鋁離子、過(guò)量的鹽酸，要使鋁離子沉淀，需加入過(guò)量氨水，氨水和鹽酸反應(yīng)生成氯化銨，氨水和氯化鋁反應(yīng)生成氯化銨和氫氧化鋁沉淀，反應(yīng)的方程式為HCl+NH3H2O=NH4Cl+H2O，AlCl3+3NH3H2O=Al(OH)3↓+3NH4Cl，離子方程式為：H++NH3H2O=NH4++H2O、Al3++3NH3·H2O =Al(OH)3↓+3NH4+，故答案為：H++NH3H2O=NH4++H2O、Al3++3NH3·H2O =Al(OH)3↓+3NH4+；

(4)鋁土礦的主要成分是Al2O3，還含有Fe2O3、SiO2等雜質(zhì)，其中氧化鋁、二氧化硅和氫氧化鈉反應(yīng)生成偏鋁酸鈉和硅酸鈉，反應(yīng)的方程式為：Al2O3+2NaOH═2NaAlO2+H2O、SiO2+2NaOH═Na2SiO3+H2O，故答案為：Al2O3+2NaOH═2NaAlO2+H2O、SiO2+2NaOH═Na2SiO3+H2O；

(5)濾液a中含有偏鋁酸根離子、硅酸根離子，若向溶液a中通入過(guò)量的CO2，生成氫氧化鋁沉淀和硅酸沉淀，然后直接將得到的濾渣b煅燒后得到的固體中含有氧化鋁和二氧化硅，則Al2O3中含有SiO2雜質(zhì)，故答案為：不合理；Al2O3中含有SiO2雜質(zhì)；

(6)標(biāo)準(zhǔn)狀況下，2.24L氧氣的物質(zhì)的量為=0.1mol，電解熔融的氧化鋁可制備金屬鋁，陽(yáng)極生成氧氣，陰極生成鋁，陽(yáng)極反應(yīng)為2O2--4e-=O2↑，轉(zhuǎn)移0.4mol電子，即轉(zhuǎn)移電子0.4NA，故答案為：0.4NA。