Question

【題目】鋁土礦(主要成分為Al2O3，還含有SiO2、Fe2O3)是工業(yè)上制備金屬鋁的主要原料．工業(yè)上提取鋁的工藝流程如下：

（1）沉淀A的化學式是____，沉淀B的化學式是____，濾液甲中所含金屬離子是___、____，試劑a的化學式為__________；

（2）步驟③中通入過量CO2，產(chǎn)生沉淀C的離子方程式為___________________________________；

（3）Al2O3中所含的化學鍵的類型為________________；

（4）工業(yè)上用電解熔融Al2O3的方法制備金屬鋁,其反應(yīng)方程式為_____________________________；

（5）在生活中，常利用Al與Fe2O3間的鋁熱反應(yīng)來進行焊接鋼軌。除了Fe2O3，鋁粉還可以與很多金屬氧化物組成鋁熱劑，下列氧化物中不能與鋁粉組成鋁熱劑的是（___________）

a．MgO b．V2O5 c．Fe3O4 d．MnO2

Answer 1

【答案】SiO2 Fe(OH)3 Fe3+ Al3+ NaOH AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-或 [Al(OH)4]-+CO2=Al(OH)3↓+HCO3- 離子鍵 2Al2O34Al+3O2↑ a

【解析】

鋁土礦主要成分為Al2O3，還含有SiO2、Fe2O3，鋁土礦中加入過量試劑鹽酸，Al2O3 、Fe2O3可以溶解，SiO2不溶，所以沉淀A為SiO2；濾液甲中有Al3+、Fe3+和過量的H+，加入過量NaOH溶液后，Al3+會轉(zhuǎn)化為AlO2-，Fe3+會轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3沉淀。過濾后得到濾液乙中含有NaAlO2，再通入過量的CO2，又會得到沉淀C為Al(OH)3，加熱后得到Al2O3，再冶煉得到金屬Al，據(jù)此分析作答。

（1）結(jié)合上述分析可知：因為Al2O3、Fe2O3可以溶解于鹽酸，而SiO2不溶與鹽酸，所以沉淀A為SiO2；濾液甲中有金屬離子Al3+、Fe3+和過量的H+，根據(jù)Fe3+和Al3+性質(zhì)，要除去Fe3+，保留Al3+，應(yīng)加入NaOH溶液，所以試劑a為NaOH溶液，其化學式為NaOH；所得的沉淀B為Fe(OH)3，所以答案：SiO2；Fe(OH)3；Fe3+、Al3+；NaOH；

（2）根據(jù)上述分析可知濾液乙為NaAlO2，步驟③中通入過量CO2，得到的沉淀C為Al(OH)3，產(chǎn)生沉淀C的離子方程式為：AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-或 [Al(OH)4]-+CO2=Al(OH)3↓+HCO3-；

（3）Al2O3為離子化合物，所以Al2O3中所含的化學鍵的類型為離子鍵，故答案為：離子鍵；

（4）工業(yè)上電解熔融Al2O3生成金屬鋁和氧氣，其反應(yīng)的方程式為：2Al2O34Al+3O2↑

（5）鋁熱反應(yīng)是利用了鋁的還原性，鋁能置換出活潑性較鋁弱的金屬，鎂的金屬性比鋁強，所以鋁不能置換出鎂，本題正確答案是a。