Question

【題目】鋁是一種重要的金屬，在生產(chǎn)、生活中具有許多重要的用途，下圖是工業(yè)上從鋁土礦（主要成分是Al2O3，含有少量SiO2、Fe2O3等雜質(zhì)）中生產(chǎn)鋁的工藝流程：

據(jù)此回答下列問題：

(1)電解制取鋁的化學(xué)反應(yīng)中，反應(yīng)物的鍵能之和_____生成物的鍵能之和（填“大于”、“小于”或“等于”）。

(2)鋁土礦中絕大部分成分都可以溶解在NaOH溶液中。請根據(jù)周期表對角線規(guī)則寫出鈹?shù)难趸�物與NaOH溶液反應(yīng)的離子方程式：______________。

(3)濾渣A的主要成分____________。

(4)在工藝流程第三步中，通入過量二氧化碳所發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式_______________。

(5)某同學(xué)在實驗室模擬工業(yè)生產(chǎn)鋁，稱取ag鋁土礦可制得bgAl（儇設(shè)每步反應(yīng)進行完全），則鋁土礦中Al2O3的質(zhì)量分數(shù)為____________。

Answer 1

【答案】 大于 BeO+2OH-= BeO22-+ H2O Fe2O3 NaAlO2+CO2+2H2O= AlOH)3↓+ NaHCO3

【解析】本題考查化學(xué)工藝流程，（1）電解氧化鋁，此反應(yīng)類型屬于分解反應(yīng)，屬于吸熱反應(yīng)，即反應(yīng)物的鍵能總和大于生成物的鍵能總和；（2）Be與鋁元素處于對角線，氧化鋁與氫氧化鈉反應(yīng)生成偏鋁酸鈉和水，即BeO＋2OH－=BeO22－＋H2O；（3）氧化鐵是堿性氧化物，不與NaOH溶液反應(yīng)，氧化鋁是兩性氧化物，SiO2是酸性氧化物，都與NaOH溶液反應(yīng)，因此濾渣為Fe2O3；（4）第二步過濾，得到濾液中含有SiO32－和AlO2－，又因為碳酸的酸性強于硅酸和偏鋁酸，因此發(fā)生的反應(yīng)是SiO32－＋2CO2＋2H2O=H2SiO3↓＋2HCO3－、AlO2－＋CO2＋2H2O=Al(OH)3↓＋HCO3－；（5）題目中，每步反應(yīng)進行完全，因此根據(jù)鋁元素守恒，即n(Al2O3)=b/54mol，因此m(Al2O3)=102b/54mol=17b/9mol，其質(zhì)量分數(shù)為。