工业上从铝土矿(主要成分是Al2O3,还含有SiO2、Fe2O3等杂质)中提取铝可采用如下工艺流程:

工业上从铝土矿(主要成分是Al2O3,还含有SiO2、Fe2O3等杂质)中提取铝可采用如下工艺流程:

请回答下列问题:
(1)图中涉及分离溶液与沉淀的实验方法是______(填操作名称).
(2)步骤(Ⅱ)中加入的烧碱溶液应该是______(填“少量”或“过量”).沉淀B的成分是______(填化学式,下同);溶液D中含铝元素的溶质的是______.
(3)①步骤(Ⅱ)中加入的烧碱溶液生成沉淀C的离子方程式:______;
②溶液D中通入______CO2生成沉淀F的离子方程式为:______.
(4)请写出上述流程中涉及的氧化还原反应的化学方程式:
2Al2O3
通电
.
4Al+3O2
2Al2O3
通电
.
4Al+3O2
refuselove 1年前 已收到1个回答 举报

zhaopiankan 幼苗

共回答了19个问题采纳率:84.2% 举报

解题思路:(1)过滤是用来分离不溶性固体和液体混合物的方法;
(2)铝土矿可以看作Fe2O3、Al2O3、SiO2组成,铝土矿加过量盐酸溶解后,Fe2O3、Al2O3和HCl反应溶解,而SiO2和HCl不反应,不能溶解,沉淀B为SiO2;溶液A中应该含有Fe3+、Al3+、H+,步骤(Ⅱ)中加入的烧碱溶液是为了将铝分开,故加的是过量;沉淀C为加入烧碱后的沉淀,所以沉淀为氢氧化物,Fe(OH)3,溶液D中含铝元素的溶质的是AlO2-
(3)溶液A中含有铁离子和铝离子、氢离子,加入过量烧碱,氢离子和氢氧化钠反应生成水,铁离子和铝离子都和氢氧化钠反应生成氢氧化物沉淀,氢氧化铁不溶于氢氧化钠溶液中,但氢氧化铝易溶于氢氧化钠溶液中生成偏铝酸根离子,溶液D中通入过量CO2生成沉淀F,为偏铝酸根离子和二氧化碳能发生反应生成氢氧化铝沉淀;
(4)根据反应前后的化合价是否变化进行解答.

(1)分离不溶于水的固体和液体,可用过滤的方法,故答案为:过滤;
(2)铝土矿加过量盐酸溶解,Fe2O3、Al2O3和HCl反应溶解,反应方程式分别为:Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O,Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2O.而SiO2不与盐酸反应,所以沉淀B为不溶物SiO2
滤液A中含有的阳离子有Fe3+、Al3+、H+,步骤(Ⅱ)中加入的烧碱溶液是为了将铝分开,故加入过量烧碱,氢离子和氢氧化钠反应生成水,铁离子和铝离子都和氢氧化钠反应生成氢氧化物沉淀,氢氧化铝易溶于氢氧化钠溶液中生成偏铝酸根离子,
所以沉淀C的成分是氢氧化铁;溶液D中含铝元素的溶质的是AlO2-
故答案为:过量;SiO2;AlO2-
(3)溶液A中含有铁离子和铝离子、氢离子,加入过量烧碱,氢离子和氢氧化钠反应生成水,铁离子和铝离子都和氢氧化钠反应生成氢氧化物沉淀,氢氧化铁不溶于氢氧化钠溶液中,但氢氧化铝易溶于氢氧化钠溶液中生成偏铝酸根离子,溶液D中通入过量CO2生成沉淀F,为偏铝酸根离子和二氧化碳能发生反应生成氢氧化铝沉淀;
故答案:①Fe3++3OH-=Fe(OH)3;②过量;AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3+HCO3-
(4)根据流程图,反应前后的化合价变化的只有最后一步,反应为:2Al2O3

通电
.
4Al+3O2↑,故答案为:2Al2O3

通电
.
4Al+3O2↑.

点评:
本题考点: 镁、铝的重要化合物;铁的氧化物和氢氧化物;物质的分离、提纯和除杂.

考点点评: 本题主要考查了元素化合物中金属铝、铁的性质,解题时不仅清楚提取的操作过程原理,而且需熟知物质间的反应,能熟练对知识迁移进行综合运用是解答的关键,题目难度中等.

1年前

8
可能相似的问题
Copyright © 2024 YULUCN.COM - 雨露学习互助 - 16 q. 0.026 s. - webmaster@yulucn.com