Question

【題目】鋁是地殼中含量最多的金屬元素，其單質(zhì)和化合物廣泛應(yīng)用于日常生活中。

（1）鋁粉和鐵的氧化物（FeO·Fe2O3）可配成鋁熱劑用于焊接鋼軌，反應(yīng)的化學(xué)方程式是______________________________________________。

（2）NaOH溶液可以除去鋁表面的氧化膜，在處理過(guò)程中常會(huì)產(chǎn)生H2，產(chǎn)生H2的離子方程式是__________________________________________。

（3）工業(yè)上以鋁土礦(Al2O3·H2O)為原料生產(chǎn)鋁，主要包括下列過(guò)程：

i．將粉粹、篩選后的鋁土礦溶解在NaOH溶液中；

ii．加入過(guò)量的試劑A使所得溶液中析出Al(OH)3固體；

iii．使Al(OH)3脫水生成Al2O3；

iv．電解熔融Al2O3生成Al。

鋁土礦粉粹的目的是________________________，電解熔融Al2O3時(shí)，加入冰晶石，其作用是__________________________。寫(xiě)出電解熔融Al2O3的化學(xué)方程式__________________________________________________。

（4）明礬化學(xué)式為KAl(SO4)2·12H2O，向明礬溶液中加入Ba(OH)2溶液，當(dāng)溶液中的SO42－恰好沉淀時(shí)，鋁元素的存在形式是__________。

Answer 1

【答案】 8Al＋3【FeO·Fe2O3】4Al2O3＋9Fe 2Al＋2OH－＋2H2O === 2AlO2－＋3H2↑ 增大接觸面積，加快反應(yīng)速率 降低反應(yīng)混合物熔點(diǎn)，節(jié)約能源 2Al2O3（熔融）＝4Al+3 O2 AlO2－

【解析】(1)鋁粉和鐵的氧化物(FeOFe2O3)可配成鋁熱劑用于焊接鋼軌，鋁粉和鐵的氧化物發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成鐵和氧化鋁，反應(yīng)的化學(xué)方程式為
8Al+3FeOFe2O4Al2O3+9Fe；

(2)NaOH溶液可以除去鋁表面的氧化膜，在處理過(guò)程中常會(huì)產(chǎn)生H2，鋁和氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成偏氯酸鈉和氫氣，反應(yīng)的離子方程式為：2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑；
(3)鋁土礦粉粹是增大固體與溶液接觸面積，加快反應(yīng)速率，氧化鋁溶于氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成偏氯酸鈉，加入過(guò)量的試劑A使所得溶液中析出Al(OH)3固體，碳酸酸性大于氫氧化鋁，說(shuō)明是通入二氧化碳生成；電解熔融Al2O3時(shí)，氧化鋁熔點(diǎn)高耗能高，加入冰晶石會(huì)降低反應(yīng)物熔點(diǎn)，節(jié)約能源；
(4)設(shè)明礬KAl(SO4)212H2O為1mol，則溶液中含有1molK+、1molAl3+、2molSO42-，根據(jù)反應(yīng)：SO42-+Ba2+═BaSO4↓，當(dāng)溶液中的SO42-完全沉淀時(shí)，需要2molBa2+，即2molBa(OH)2，2molBa(OH)2中含有4molOH-，1molAl3+和4molOH-發(fā)生反應(yīng)：Al3++4OH-═AlO2-+2H2O；鋁元素的存在形式為：AlO2-。