Question

【題目】從鋁土礦(主要成分為Al2O3，還有少量雜質(zhì))中提取鋁的工藝流程及步驟如下：

試回答下列問(wèn)題：

(1)試劑X為_________；反應(yīng)①的化學(xué)方程式為_______________。

(2)操作I 、操作II均為_______（填操作名稱(chēng)）。反應(yīng)①②③④中屬于氧化還原反應(yīng)的是________（填數(shù)字序號(hào)）。

(3)反應(yīng)②的化學(xué)方程式為_________________。

(4)金屬鋁與氧化鐵的混合物在高溫下會(huì)發(fā)生劇烈的反應(yīng)，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為___

(5)反應(yīng)④制取金屬鋁，若有0.6mol電子發(fā)生發(fā)生轉(zhuǎn)移，理論上能得到金屬鋁的質(zhì)量是________g。

Answer 1

【答案】NaOH溶液 Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O 過(guò)濾 ④ NaAlO2+CO2(足)+2H2O=Al(OH)3↓+NaHCO3 2Al+Fe2O3Al2O3+2Fe 5.4

【解析】

向鋁土礦中加入NaOH溶液，Al2O3反應(yīng)產(chǎn)生NaAlO2進(jìn)入溶液甲中，雜質(zhì)不能反應(yīng)進(jìn)入濾渣1中，然后向溶液甲通入過(guò)量CO2生成沉淀2為Al(OH)3，加熱Al(OH)3發(fā)生分解反應(yīng)產(chǎn)生Al2O3，電解Al2O3生成Al單質(zhì)。過(guò)量試劑X為氫氧化鈉溶液，操作①為分離固體和溶液的過(guò)濾操作，通入過(guò)量二氧化碳過(guò)濾得到溶液乙主要為碳酸氫鈉，以此解答該題。

(1)根據(jù)上述分析可知試劑X為NaOH溶液，氧化鋁和氫氧化鈉反應(yīng)生成可溶性的偏鋁酸鈉和水，反應(yīng)方程式為：Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O，故合理答案為：NaOH；Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O；

(2)操作Ⅰ、操作Ⅱ都是分離難溶性固體和溶液的實(shí)驗(yàn)操作，名稱(chēng)為過(guò)濾，在反應(yīng)①②③④中，只有④元素的化合價(jià)發(fā)生了變化，屬于氧化還原反應(yīng)，因此屬于氧化還原反應(yīng)是④，故合理答案為：過(guò)濾；④；

(3)反應(yīng)②是向偏鋁酸鈉溶液中通入過(guò)量二氧化碳生成氫氧化鋁沉淀和碳酸氫鈉，反應(yīng)的化學(xué)方程式：NaAlO2+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+NaHCO3；

(4)金屬鋁與氧化鐵混合在高溫下，會(huì)發(fā)生劇烈的反應(yīng)，生成鐵和氧化鋁，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2Al+Fe2O32Al+Fe2O3；

(5)電解熔融氧化鋁制取金屬鋁，2Al2O34Al+3O2↑，反應(yīng)中電子轉(zhuǎn)移12mol會(huì)生成鋁4mol，若有0.6mol電子發(fā)生轉(zhuǎn)移，理論上能得到金屬鋁的物質(zhì)的量是n(Al)==0.2mol，則產(chǎn)生的Al的質(zhì)量是m(Al)=0.2mol×27g/mol=5.4g，故答案為：5.4。