问题 填空题

氯化铝融盐电解法是以氯化铝为原料,以碱金属或碱土金属氯化物(含少量MgCl2、KCl、CaCl2)为电解质进行电解制取铝的方法。

(1)氯化铝融盐电解法需要先制纯氧化铝。以铝土矿(主要成分为Al2O3,含有少量Fe2O3、SiO2等杂质)为原料通过以下途径提纯氧化铝:

①依次写出X、Y的成分          ,             

②如图所示在实验室中进行过滤,操作中的两处错误分别是                                                          

(2)制备无水氯化铝的反应为:2Al2O3+6Cl24AlCl3+3O2

③为促进该反应的进行,实际生产中需加入焦炭,其原理是                   

④加入焦炭后的化学反应可表示为Al2O3+C+Cl2AlCl3+X↑,为确定气体X是否是混合气体,某同学将X依次通过灼热的氧化铜和澄清的石灰水,再根据现象判断。该操作是否正确?(填正确、不正确或无法判断)      ,请说明理由          

(3)现在工业上通常用电解熔融氧化铝方式制取铝,理论上生产1吨铝消耗的氧化铝的质量_________

(填“大于”、“小于”、“等于”)氯化铝质量。

答案

(10分)(1)①NaOH溶液(1分); 稀盐酸(1分)

②没有使用玻璃棒引流;滤纸边缘高于漏斗边缘(2分)

(2)③碳与O2反应,有利于反应正向进行(2分)

④不正确。将生成气体先通过灼热的CuO粉末,若有CO就会生成CO2,这样就无法确定原来是否有CO2。(2分) (3)小于(2分)

题目分析:(1)①滤液乙能和氨水反应生成氢氧化铝沉淀,这说明滤液乙中含有铝离子,所以Y应该是盐酸。则滤液甲中含有AlO2和SiO32,因此X是NaOH。氧化铁和氢氧化钠不反应,过量得到氧化铁。硅酸钠和盐酸反应生成硅酸沉淀,过量得到氯化铝和盐酸的混合液,加入氨气即生成氢氧化铝沉淀。

②根据装置图可知,该装置是过滤装置,因此主要的错误在于没有使用玻璃棒引流,其次滤纸边缘高于漏斗边缘。

(2)③因为在加热的条件下,碳与O2反应,生成CO或CO2,降低氧气的浓度,有利于反应正向进行。

④由于在加热的条件下,CO能和氧化铜反应生成CO2,所以将生成气体先通过灼热的CuO粉末,若有CO就会生成CO2,这样就无法确定原来是否有CO2,所以是不正确的。

(3)根据原子守恒可知,1mol氧化铝可以生成2mol氯化铝。1mol氧化铝的质量是102g,2mol氯化铝的质量是2mol×133.5g/mol=267g,所以氧化铝的质量小于氯化铝的质量。

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