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1、 精品資料
第三課時 從鋁土礦中提取鋁
1.工業(yè)上用鋁土礦(主要成分為Al2O3,還有少量雜質(zhì)Fe2O3、SiO2等)提取純Al2O3作冶煉鋁的原料,提取時操作過程如下圖所示,圖中操作錯誤的是( )
A.④⑤ B.③④
C.②⑤ D.①②
解析:④用過量鹽酸會溶解生成的Al(OH)3沉淀,可以通足量的CO2使溶液中的NaAlO2完全形成Al(OH)3沉淀;⑤Al(OH)3沉淀灼燒生成Al2O3。
答案:A
2.從鋁土礦制備鋁所涉及的下列有關(guān)反應(yīng)中,屬于氧化還原反應(yīng)的是( )
A.鋁土礦溶于NaOH溶液中
B.偏
2、鋁酸鈉溶液的酸化
C.灼燒氫氧化鋁固體
D.電解熔融的氧化鋁
解析:電解熔融的氧化鋁發(fā)生的反應(yīng)是2Al2O3(熔融)4Al+3O2↑,屬于氧化還原反應(yīng)。
答案:D
3.下列化學(xué)方程式書寫錯誤的是( )
A.Al2O3粉末溶于NaOH溶液中:Al2O3+2NaOH2NaAlO2+H2O
B.NaAlO2溶液中通入足量的CO2:2NaAlO2+CO2+3H2O2Al(OH)3↓+Na2CO3
C.灼燒氫氧化鋁固體:2Al(OH)3Al2O3+3H2O
D.電解熔融的氧化鋁:2Al2O3(熔融)4Al+3O2↑
解析:NaAlO2溶液中通入足量的CO2:NaAlO2+CO2+2
3、H2OAl(OH)3↓+NaHCO3。
答案:B
4.下列有關(guān)鋁土礦中提煉鋁的說法不正確的是( )
A.鋁土礦中的鋁元素是以化合態(tài)存在的,需用化學(xué)方法把鋁元素變成游離態(tài)
B.提煉過程中,先將鋁土礦凈化提取氧化鋁,再進行冶煉
C.可用常見的還原劑把氧化鋁中的鋁還原出來
D.冶煉鋁的方法同工業(yè)冶煉鈉、鎂相似,可用電解法
解析:鋁的金屬性很強,用常見的還原劑不能把氧化鋁中的鋁還原出來,應(yīng)用電解法。
答案:C
5.在MgO中混有少量的Al2O3雜質(zhì),欲將雜質(zhì)除去可選用的試劑是( )
A.稀硫酸 B.濃氨水
C.稀鹽酸 D.氫氧化鈉溶液
解析:欲除去Al2O3雜質(zhì)則應(yīng)選擇能溶
4、解Al2O3而與MgO不反應(yīng)的試劑,只有氫氧化鈉溶液符合要求。
答案:D
6.下列操作可得到純凈Al2O3的是( )
A.向NaAlO2溶液中加入適量稀硫酸蒸干并灼燒
B.向NaAlO2溶液中通入過量CO2后蒸干并灼燒
C.向AlCl3溶液中加入過量氨水后蒸干并灼燒
D.向AlCl3溶液中加入適量NaAlO2溶液,蒸干并灼燒
解析:A中含有Na2SO4,B中反應(yīng)生成NaHCO3,蒸干并灼燒后轉(zhuǎn)化為Na2CO3,D中含有NaCl。
答案:C
7.在NaAlO2溶液中,通入a mol HCl氣體,生成b mol沉淀后,又通入c mol HCl氣體時,沉淀恰好溶解,則原NaAlO
5、2溶液中含NaAlO2的物質(zhì)的量是( )
A. mol B. mol
C. mol D.c mol或 mol
解析:由方程式:NaAlO2+4HClNaCl+AlCl3+2H2O可知,NaAlO2的物質(zhì)的量是HCl的1/4。
答案:B
8.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,下圖所示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)反應(yīng)方程式為2Na2SiO3+2NaAlO2+2H2ONa2Al2Si2O8↓+4NaOH。
回答下列
6、問題:
(1)寫出向鋁土礦中加入足量氫氧化鈉溶液后,該步操作中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式: 。?
(2)濾渣A的主要成分為 ;濾渣A的用途是 (只寫一種);實驗室過濾時使用玻璃棒,其作用是 。?
(3)在工藝流程第三步中,選用二氧化碳作酸化劑的原因是 。?
(4)若將鋁溶解,下列試劑中最好選用 (填編號)。?
A.濃硫酸 B.稀硫酸 C.稀硝酸
理由是 。?
解析:(1)Al2O3屬于兩性氧化物,SiO2屬于酸性氧化物,都能與強堿反應(yīng)。
(2)利用題目給出的信息——“硅鋁酸鹽沉淀”,可以知道濾渣A的主要成分是F
7、e2O3和Na2Al2Si2O8。對于濾渣A的用途一般很容易想到其可以作為煉鐵的原料。
(3)因為Al(OH)3是兩性氫氧化物,若用強酸酸化濾液時,無法保證將全部鋁元素轉(zhuǎn)化為Al(OH)3過濾出來。
(4)分析問題時,一般要同時考慮生產(chǎn)效益(原料利用率)和環(huán)保問題。
答案:(1)Al2O3+2OH-2Al+H2O、SiO2+2OH-Si+H2O
(2)Fe2O3和Na2Al2Si2O8 煉鐵的原料(或生產(chǎn)硅酸鹽產(chǎn)品的原料) 引流
(3)經(jīng)過足量氫氧化鈉溶液的溶解,大部分鋁元素均以NaAlO2的形式存在于濾液中,通入過量二氧化碳可以將NaAlO2完全轉(zhuǎn)化為Al(OH)3
(4)B 鋁與濃硫酸在常溫下發(fā)生鈍化,加熱溶解會產(chǎn)生有毒氣體SO2,原料利用率低;稀硝酸能溶解鋁但會產(chǎn)生NO氣體,污染空氣,硝酸利用率低;而鋁與稀硫酸反應(yīng)速率較快,產(chǎn)生的H2對空氣無污染
9.電解熔融的氧化鋁制取金屬鋁,若有0.2 mol電子發(fā)生轉(zhuǎn)移,則理論上能得到金屬鋁多少克?需氧化鋁多少克?
解析:n(Al)=0.2 mol÷3= mol,m(Al)= mol×27 g·mol-1=1.8 g;
n(Al2O3)=n(Al)=mol= mol,m(Al2O3)= mol×102 g·mol-1=3.4 g。
答案:1.8 g 3.4 g
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