Question

6．工業(yè)上用鋁土礦（主要成分為Al₂O₃，還有少量泥沙、Fe₂O₃等雜質(zhì)）提取氧化鋁做冶煉鋁的原料，提取的操作過程如下：
（1）在步驟Ⅰ、Ⅱ步驟中的過濾操作中，用到的玻璃儀器除漏斗、燒杯外，還有玻璃棒．
（2）濾液X中含鋁元素的溶質(zhì)的化學(xué)式為NaAlO₂．
（3）實(shí)驗(yàn)室里常往AICl₃溶液中加人氨水來制取A1（OH）₃，不用NaOH溶液的原因是OH^-+Al（OH）₃=AlO₂^-+2H₂O（用離子方程式表達(dá)）．
（4）由A1（OH）₃加熱得到固體N的化學(xué)方程式為2Al（OH）₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Al₂O₃+3H₂O．
（5）將5.4g鋁粉與24.0gFe₂O₃在高溫下隔絕空氣充分反應(yīng)后，生成Fe11.2g．

Answer 1

分析 鋁土礦（主要成分為Al₂O₃，還有少量泥沙、Fe₂O₃等雜質(zhì)）中加入氫氧化鈉時(shí)，則在Ⅰ中得到濾液X中含有偏鋁酸根離子、硅酸根離子，沉淀M為氧化鐵，濾液X中通入二氧化碳，并控制一定的反應(yīng)條件，過濾后得氫氧化鋁固體和濾液Y主要含有硅酸根離子和碳酸根離子等，氫氧化鋁受熱分解得固體N為氧化鋁，
（1）根據(jù)過濾操作的裝置答題；
（2）在堿性條件下鋁元素以偏鋁酸根離子的形式存在；
（3）A1（OH）₃是兩性氫氧化物，既溶液強(qiáng)酸又溶于強(qiáng)堿；
（4）A1（OH）₃加熱分解得到氧化鋁和水；
（5）鋁粉與Fe₂O₃在高溫下隔絕空氣發(fā)生鋁熱反應(yīng)，根據(jù)方程式可進(jìn)行計(jì)算．

解答 解：鋁土礦（主要成分為Al₂O₃，還有少量泥沙、Fe₂O₃等雜質(zhì)）中加入氫氧化鈉時(shí)，則在Ⅰ中得到濾液X中含有偏鋁酸根離子、硅酸根離子，沉淀M為氧化鐵，濾液X中通入二氧化碳，并控制一定的反應(yīng)條件，過濾后得氫氧化鋁固體和濾液Y主要含有硅酸根離子和碳酸根離子等，氫氧化鋁受熱分解得固體N為氧化鋁，
（1）根據(jù)過濾操作的裝置可知，過濾操作中，用到的玻璃儀器是漏斗、燒杯、玻璃棒，
故答案為：玻璃棒；
（2）在堿性條件下鋁元素以偏鋁酸根離子的形式存在，所以濾液X中含鋁元素的溶質(zhì)為偏鋁酸鈉，化學(xué)式為NaAlO₂，
故答案為：NaAlO₂；
（3）A1（OH）₃是兩性氫氧化物，既溶液強(qiáng)酸又溶于強(qiáng)堿，所以NaOH容易將生成A1（OH）₃的溶解，反應(yīng)的離子方程式為OH^-+Al（OH）₃=AlO₂^-+2H₂O，
故答案為：OH^-+Al（OH）₃=AlO₂^-+2H₂O；
（4）A1（OH）₃加熱分解得到氧化鋁和水不，反應(yīng)的方程式為2Al（OH）₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Al₂O₃+3H₂O，
故答案為：2Al（OH）₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Al₂O₃+3H₂O；
（5）鋁粉與Fe₂O₃在高溫下隔絕空氣發(fā)生鋁熱反應(yīng)，反應(yīng)的方程式為Fe₂O₃+2Al$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+Al₂O₃，根據(jù)方程式可知鋁粉與Fe₂O₃的質(zhì)量比為27：80，所以5.4g鋁粉與24.0gFe₂O₃反應(yīng)，F(xiàn)e₂O₃過量，所以生成Fe的質(zhì)量根鋁粉計(jì)算，生成Fe的質(zhì)量為$\frac{5.4×2×56}{54}$g=11.2g，
故答案為：11.2．

點(diǎn)評(píng) 本題以框圖題形式考查鋁的化合物的性質(zhì)，難度中等，清楚提取的操作過程原理，是對知識(shí)遷移的綜合運(yùn)用．