鋁廣泛應(yīng)用于化學(xué)工業(yè)和日常生活中。工業(yè)上由鋁土礦(Al2O3·3H2O的含量約為85%,其余主要為SiO2、Fe2O3等)冶煉金屬鋁的流程如下。

已知拜耳法生產(chǎn)Al2O3·3H2O的基本原理為:

Al2O3·3H2O+2NaOH(aq)2NaAlO2(aq)+4H2O,[Al2O3·3H2O也可表示為2Al(OH)3]

(1)操作Ⅰ的名稱為　　　　,赤泥中除含有鋁硅酸鹽外,還含有的主要物質(zhì)有 。

(2)為了提高鋁土礦的溶出速率可采取的有效措施為 (任寫三點(diǎn))。

(3)用化學(xué)平衡理論解釋稀釋溶液Ⅰ有利于Al2O3·3H2O 結(jié)晶的原因　 。

(4)為了析出Al2O3·3H2O,也可向溶液Ⅰ中通入過量CO2氣體,寫出生成Al2O3·3H2O的離子方程式: 　。

(5)為了回收赤泥附著液帶走的有用成分,工業(yè)上將用熱水洗滌后的洗液用作溶液Ⅰ的稀釋劑,請(qǐng)指出流程圖中另一處類似的做法　 。

 

(1)過濾　Fe2O3

(2)將鋁土礦粉碎、加熱、攪拌、增大NaOH的濃度(任答三點(diǎn)即可)

(3)稀釋降低了NaOH的濃度,有利于NaAlO2的水解,使平衡向結(jié)晶方向移動(dòng)(或向左移動(dòng))

(4)CO2(過量)+Al+2H2OAl(OH)3↓+HC或2CO2(過量)+2Al+4H2OAl2O3·3H2O↓+2HC

(5)將溶液Ⅲ循環(huán)使用溶解鋁土礦

【解析】流程原理分析如下:鋁土礦(Al2O3、SiO2、Fe2O3)經(jīng)NaOH溶液處理,Al2O3、SiO2轉(zhuǎn)化為NaAlO2、Na2SiO3,然后過濾,濾出的Fe2O3成為赤泥。對(duì)于NaAlO2、Na2SiO3的混合液,經(jīng)稀釋,NaOH濃度降低,使NaAlO2的水解平衡向結(jié)晶方向移動(dòng)(或向左移動(dòng)),從而得到Al(OH)3(Al2O3·3H2O),然后煅燒去水得到Al2O3,電解熔融Al2O3得到金屬Al。在促使Al(OH)3(Al2O3·3H2O)析出的過程中也可以用通入CO2氣體的方法,通過反應(yīng)CO2(過量)+Al+2H2OAl(OH)3↓+HC得到Al(OH)3。溶液Ⅱ主要是析出Al(OH)3后,殘留有NaAlO2、Na2SiO3的NaOH溶液,經(jīng)蒸發(fā)濃縮可以繼續(xù)溶解鋁土礦。

 

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來源：2014高考化學(xué)名師知識(shí)點(diǎn)精編 專題19烴的衍生物基礎(chǔ)營養(yǎng)物質(zhì)練習(xí)卷（解析版） 題型：選擇題

下列關(guān)于有機(jī)物的說法中正確的是（ ）

A.乙醇、乙酸、乙酸乙酯都能發(fā)生取代反應(yīng),且都有同分異構(gòu)體

B.汽油、煤油、植物油均為含碳、氫、氧三種元素的化合物

C.纖維素和淀粉都能發(fā)生水解,但水解的最終產(chǎn)物不同

D.丁烷與戊烷分子內(nèi)碳原子數(shù)相差一個(gè),但同分異構(gòu)體數(shù)卻相差兩個(gè)

 

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科目：高中化學(xué) 來源：2014高考化學(xué)名師知識(shí)點(diǎn)精編 專題15富集在海水的元素-氯溴碘練習(xí)卷（解析版） 題型：選擇題

某同學(xué)用下列裝置制備并檢驗(yàn)Cl2的性質(zhì)。下列說法正確的是（ ）

A.Ⅰ圖中:如果MnO2過量,濃鹽酸就可全部消耗

B.Ⅱ圖中:量筒中發(fā)生了加成反應(yīng)

C.Ⅲ圖中:生成藍(lán)色的煙

D.Ⅳ圖中:濕潤的有色布條能褪色,將硫酸溶液滴入燒杯中,至溶液顯酸性,結(jié)果有Cl2生成

 

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科目：高中化學(xué) 來源：2014高考化學(xué)名師知識(shí)點(diǎn)精編 專題13鐵、銅及其重要化合物練習(xí)卷（解析版） 題型：實(shí)驗(yàn)題

某化學(xué)小組在學(xué)習(xí)元素周期律后,對(duì)教材中Fe2+氧化為Fe3+的實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步思考,并提出問題:Cl2能將Fe2+氧化為Fe3+,那么Br2和I2能否將Fe2+氧化為Fe3+?

環(huán)節(jié)一:理論推測(cè)

部分同學(xué)認(rèn)為Br2和I2都可能將Fe2+氧化為Fe3+,他們思考的依據(jù)是　 。

部分同學(xué)認(rèn)為Br2和I2都不能將Fe2+氧化為Fe3+,還有同學(xué)認(rèn)為Br2能將Fe2+氧化為Fe3+而I2不能。他們思考的依據(jù)是從上到下鹵素單質(zhì)氧化性減弱。

環(huán)節(jié)二:設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證

在大試管中加適量鐵粉,加入10 mL稀鹽酸,振蕩試管,充分反應(yīng)后,鐵粉有剩余,取上層清液進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn)。

實(shí)驗(yàn)1:

試管

操作

現(xiàn)象

①

先向試管中加入2 mL FeCl2溶液,再滴加少量紅棕色的溴水,振蕩試管

溶液為黃色

②

先向試管中加入2 mL FeCl2溶液,再滴加少量棕黃色的碘水,振蕩試管

溶液為黃色

環(huán)節(jié)三:實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的分析與解釋

(1)同學(xué)甲認(rèn)為①中現(xiàn)象說明溴水能將Fe2+氧化,離子方程式為　 。

同學(xué)乙認(rèn)為應(yīng)該補(bǔ)充實(shí)驗(yàn),才能得出同學(xué)甲的結(jié)論。請(qǐng)你幫助同學(xué)乙完成實(shí)驗(yàn):

實(shí)驗(yàn)2:

操作

應(yīng)該觀察到的現(xiàn)象

 

 

 

(2)該小組同學(xué)對(duì)②中溶液呈黃色的原因展開了討論:

可能1:碘水與FeCl2溶液不反應(yīng),黃色是碘水稀釋后的顏色。

可能2:　 。

實(shí)驗(yàn)3:進(jìn)行實(shí)驗(yàn)以確定可能的原因。

操作

現(xiàn)象

向試管②所得溶液中繼續(xù)加入0.5 mL CCl4,充分振蕩,靜置一段時(shí)間后。取出上層溶液,滴加KSCN溶液

靜置后,上層溶液幾乎無色,下層溶液為紫色;上層溶液滴加KSCN溶液后,出現(xiàn)淺紅色

 

同學(xué)丙認(rèn)為該實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可以說明是“可能2”成立,同學(xué)丁認(rèn)為不嚴(yán)謹(jǐn),于是設(shè)計(jì)了實(shí)驗(yàn)4:

實(shí)驗(yàn)4:

操作

現(xiàn)象

向另一支試管中加入2 mL FeCl2溶液,滴加0.5 mL碘水后,再加入0.5 mL乙酸乙酯,充分振蕩,靜置一段時(shí)間后。取出下層溶液,滴加KSCN溶液

靜置后,上層液為紫色,下層液幾乎無色;下層溶液滴加KSCN溶液后,沒有出現(xiàn)淺紅色

 

你認(rèn)為實(shí)驗(yàn)4設(shè)計(jì)的主要目的是 　。

同學(xué)丁根據(jù)實(shí)驗(yàn)4現(xiàn)象得出結(jié)論:在本次實(shí)驗(yàn)條件下,碘水與FeCl2溶液反應(yīng)的程度很小。

(3)Cl2、Br2、I2氧化Fe2+的能力逐漸減弱,用原子結(jié)構(gòu)解釋原因: 。

 

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科目：高中化學(xué) 來源：2014高考化學(xué)名師知識(shí)點(diǎn)精編 專題13鐵、銅及其重要化合物練習(xí)卷（解析版） 題型：選擇題

向100 mL 18 mol/L的硫酸中加入足量銅片,加熱并充分反應(yīng)。下列有關(guān)說法正確的是(　　)

A.充分反應(yīng)后轉(zhuǎn)移1.8 mol電子

B.H2SO4只作氧化劑

C.若不加熱應(yīng)生成H2

D.消耗的銅的質(zhì)量一定少于57.6 g

 

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科目：高中化學(xué) 來源：2014高考化學(xué)名師知識(shí)點(diǎn)精編 專題12鈉、鋁及其重要化合物練習(xí)卷（解析版） 題型：選擇題

工業(yè)上可用硫酸鋁與硫磺焙燒制備氧化鋁:2Al2(SO4)3+3S2Al2O3+9SO2↑,下列有關(guān)說法中正確的是（ ）

A.反應(yīng)中Al2(SO4)3被氧化

B.Al2 (SO4)3、Al2O3均含有離子鍵和共價(jià)鍵

C.5.1 g Al2O3含有9.03×1022個(gè)陰離子

D.該反應(yīng)中,每轉(zhuǎn)移0.3 mol電子生成5.04 L SO2

 

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科目：高中化學(xué) 來源：2014高考化學(xué)名師知識(shí)點(diǎn)精編 專題11電化學(xué)練習(xí)卷（解析版） 題型：選擇題

工業(yè)上常用Fe作電極電解處理含Cr2的酸性廢水,最終使鉻元素以Cr(OH)3沉淀的形式除去。某科研小組用該原理處理污水,設(shè)計(jì)裝置如圖所示。下列說法一定不正確的是（ ）

A.燃料電池中若有1.6 g CH4參加反應(yīng),則甲中C電極理論上生成氣體體積為8.96 L

B.實(shí)驗(yàn)時(shí)若污水中離子濃度較小,導(dǎo)電能力較差,可加入適量的Na2SO4

C.該燃料電池正極的電極反應(yīng)式為:O2+4e-+2CO2=2C

D.甲中陽極附近溶液中的離子反應(yīng)方程式是:Cr2+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O

 

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科目：高中化學(xué) 來源：2014高考化學(xué)名師知識(shí)點(diǎn)精編 專題10鹽類水解與沉淀溶解平衡練習(xí)卷（解析版） 題型：選擇題

下列說法中正確的是(　　)

A.難溶電解質(zhì)在水溶液中達(dá)到沉淀溶解平衡時(shí),沉淀和溶解即停止

B.Ksp越小,難溶電解質(zhì)在水中的溶解能力一定越弱

C.Ksp的大小與離子濃度無關(guān),只與難溶電解質(zhì)的性質(zhì)和溫度有關(guān)

D.相同溫度下,AgCl在水中的溶解能力與在NaCl溶液中的相同

 

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科目：高中化學(xué) 來源：2014高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí)限時(shí)集訓(xùn) 專題8電解質(zhì)溶液練習(xí)卷B（解析版） 題型：選擇題

能說明0.1 mol·L－1的NaHA溶液一定呈酸性的是(　　)

①稀釋時(shí)，溶液中c(OH－)增大

②溶液的pH<7

③溶液中c(Na＋)＝c(A2－)

④溶液可與等體積等物質(zhì)的量濃度的NaOH溶液恰好反應(yīng)

A．①②③④ B．①③④ C．①③ D．②④

 

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同步練習(xí)冊(cè)答案