Question

（14分）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，下圖是從鋁土礦中制備鋁的工藝流程：

已知：①鋁土礦的主要成分是Al2O3，此外還含有少量SiO2、Fe2O3等雜質(zhì)；

②溶液中的硅酸鈉與四羥基合鋁酸鈉反應(yīng)，能生成硅鋁酸鹽沉淀，化學(xué)反應(yīng)方程式為：

2Na2SiO3＋2Na[Al(OH)4]===Na2Al2Si2O8↓＋4NaOH＋2H2O

回答下列問題：

（1）寫出鋁土礦中Al2O3與氫氧化鈉溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式 。

（2）過濾操作用到的玻璃儀器除了燒杯外，還有 。

（3）濾渣A的主要成分為 ；濾渣A的用途是 （寫一種）。

（4）在流程第三步“酸化”中，加入的最佳物質(zhì)A是___________。理由是_______ ________ 。

（5）將a g鎂鋁合金投入100mL、1mol/L的鹽酸中，金屬完全溶解，再加入200mL、1mol/L NaOH溶液，沉淀恰好達(dá)到最大值，質(zhì)量為（a+1.7）g，鎂鋁合金與鹽酸反應(yīng)時(shí)轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為 。

Answer 1

（1）Al2O3＋2NaOH = 2NaAlO2＋H2O（2分）；（2）玻璃棒 漏斗（2分）

（3）Fe2O3、Na2Al2Si2O8；（2分） 作煉鐵的原料(或生產(chǎn)硅酸鹽產(chǎn)品) （2分）

（4）CO2 （2分） CO2過量時(shí)氫氧化鋁不會(huì)溶解，反應(yīng)易控制，且原料廉價(jià)。（2分）

（5）0.1NA（2分）

【解析】

試題分析：（1）鋁土礦的主要成分Al2O3是兩性氧化物，可以與氫氧化鈉溶液反應(yīng)，反應(yīng)的化學(xué)方程式是Al2O3＋2NaOH = 2NaAlO2＋H2O；（2）過濾操作用到的玻璃儀器除了燒杯外，還有玻璃棒、漏斗；①鋁土礦含有Al2O3、SiO2、Fe2O3；當(dāng)向其中加入足量的NaOH溶液時(shí)，發(fā)生反應(yīng)Al2O3＋2NaOH = 2NaAlO2＋H2O；SiO2＋2NaOH =Na2SiO3＋H2O；2Na2SiO3＋2Na[Al(OH)4]===Na2Al2Si2O8↓＋4NaOH＋2H2O， Fe2O3不能與NaOH生發(fā)生反應(yīng)，所以濾渣A的主要成分為Fe2O3、Na2Al2Si2O8；濾渣A含有Fe2O3，可以用作冶煉金屬Fe；含有Na2Al2Si2O8，是硅酸鹽，因此其用途還可以生產(chǎn)硅酸鹽產(chǎn)品；（4）在濾液中含有NaAlO2，為了使Al元素完全轉(zhuǎn)化為Al(OH)3沉淀，由于Al(OH)3是兩性氫氧化物，能夠與強(qiáng)酸發(fā)生反應(yīng)，為了使物質(zhì)的利用率提高，同時(shí)節(jié)約成本，流程第三步“酸化”中，加入的最佳物質(zhì)A是CO2。（5）將a g鎂鋁合金投入100mL、1mol/L的鹽酸中，金屬完全溶解，金屬失去電子變?yōu)镸gCl2、AlCl3；當(dāng)再加入NaOH溶液時(shí)，金屬陽離子變?yōu)镸g(OH)2、Al(OH)3，NaOH溶液200mL、1mol/L，沉淀恰好達(dá)到最大值，可見金屬失去電子的物質(zhì)的量與變?yōu)榻饘贇溲趸�物時(shí)結(jié)合的OH-的物質(zhì)的量相等。n(OH-)=1.7g÷17g/mol=0.1mol，所以鎂鋁合金與鹽酸反應(yīng)時(shí)轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為0.1NA。

考點(diǎn)：考查混合物分離的儀器的使用、化學(xué)方程式的書寫、物質(zhì)的成分、守恒方法在化學(xué)計(jì)算中的作用。