问题 填空题

(18分)铝土矿的主要成分是Al2O3,还含有Fe2O3、SiO2等杂质。

Ⅰ.从铝土矿中提取氧化铝的流程如下图所示:

(1)试剂A是       ;溶液b与试剂B反应的离子方程式为       

(2)加入NaOH溶液进行的反应的离子方程式为                   ___

                     ,向溶液a中通入过量的CO2,将得到的不溶物煅烧后也可得到Al2O3,该方案的缺点是           

Ⅱ.电解熔融的氧化铝可制备金属铝

(3)写出电解的化学方程式                 。每生产0.27吨铝,理论上转移电子的物质的量为        mol。

Ⅲ.新型陶瓷氮化铝可用以下两种方法制备

(4)①氧化铝高温还原法: Al2O3 + C +  N2  AlN + CO(配平)

②氯化铝与氨气高温合成法:AlCl3+NH3 AlN+3HCl

(5)方法②比方法①在生产上更具优势。下列说法中,正确的是      

A.方法①中的 Al2O3、C、N2结构稳定,反应时破坏化学键需要消耗更多的能量

B.方法①中的Al2O3和C容易残留在氮化铝中

C.两种方法中氮化铝均为还原产物

答案

(18分)

Ⅰ、(1)盐酸(硫酸或硝酸);          Al3++3NH3·H2O =Al(OH)3↓+3NH4+

(2)Al2O3+2OH=2AlO2+H2O      SiO2+2OH=SiO32+H2O

Al2O3中含有SiO2杂质

Ⅱ、(3)2Al2O3(熔融) 4Al + 3O2↑             3×104

Ⅲ、(4) 1 Al2O3 + 3 C + 1 N2 === 2 AlN + 3 CO   (5) AB

铝土矿与碱液反应时,氧化铝、二氧化硅溶解,而氧化铁是滤渣a的主要成分;滤液里加入过量强酸(盐酸或硫酸),硅酸沉淀不溶,滤出为滤渣b,溶液b的主要成分为偏铝酸钠溶液。向滤液b中通入过量的CO2气体,析出氢氧化铝(滤渣c),溶液c的成分为碳酸氢钠;将滤渣c加热脱水可得氧化铝。

(2)向溶液a中通入过量的CO2,形成的滤渣中将有两种物质:硅酸及氢氧化铝,加热后得到的Al2O3中含有SiO2杂质

(3)2Al2O3(熔融) 4Al + 3O2↑ 中有12个电子转移。

(4)根据元素的化合价升降守恒可配平:C由0升至+2价,而N由0降至—3价。

(5)依据各反应物及产物的物理性质及化合价的升降即可判定。

单项选择题
问答题