生活中常使用的铝合金中的铝来自于电解熔融氧化铝．用于工业电解的氧化铝要求其纯度不得低于98.2%，而天然铝土矿中的氧化铝含量为50%～70%，杂质主要为SiO2、Fe2O3、CaO、MgO、Na2O等．工业生产铝锭的工艺流程示意图如下所示：一些难溶物开始沉淀和完全沉淀的pH如表所示：沉淀物Al（OH）3Fe（OH）3Mg（OH）2开始沉淀pH（离子初始浓度为0.01mol、L）42.310.4完全沉淀pH（离子浓度＜10-5mol/L）5.24.112.4请回答下列问题：（1）加入盐酸时，氧化铝与盐酸发生反应的离子方程式为．（2）步骤②③④中操作的名称为．（3）固体A的化学式为；物质C的化学式为：溶液中的Na+、Ca2+、Mg2+是在步骤中除去的．（4）步骤③中调节溶液pH的数值范围为，步骤④中调节溶液pH的数值范围为．（5）步骤⑥中发生反应的化学方程式为冰晶石4Al+3O2↑试题及答案-解答题-云返教育

试题详情

生活中常使用的铝合金中的铝来自于电解熔融氧化铝．用于工业电解的氧化铝要求其纯度不得低于98.2%，而天然铝土矿中的氧化铝含量为50%～70%，杂质主要为SiO₂、Fe₂O₃、CaO、MgO、Na₂O等．工业生产铝锭的工艺流程示意图如下所示：

一些难溶物开始沉淀和完全沉淀的pH如表所示：
沉淀物Al（OH）₃Fe（OH）₃Mg（OH）₂开始沉淀pH（离子初始浓度为0.01mol、L）42.310.4完全沉淀pH（离子浓度＜10^-5mol/L）5.24.112.4请回答下列问题：
（1）加入盐酸时，氧化铝与盐酸发生反应的离子方程式为．
（2）步骤②③④中操作的名称为　．
（3）固体A的化学式为　；物质C的化学式为　：溶液中的Na⁺、Ca²⁺、Mg²⁺是在步骤　中除去的．
（4）步骤③中调节溶液pH的数值范围为　，步骤④中调节溶液pH的数值范围为　．
（5）步骤⑥中发生反应的化学方程式为　冰晶石4Al+3O₂↑

试题解答

见解析

（1）氧化铝和盐酸反应生成盐和水；
（2）分离液态和不溶性固体采用过滤的方法；
（3）和盐酸不反应的固体是二氧化硅；根据原子守恒判断加入的C物质；在步骤④中利用物质的溶解性除去Na⁺、Ca²⁺、Mg²⁺；
（4）步骤③中调节溶液的pH，使铁离子完全生成氢氧化铁沉淀；步骤④中调节溶液pH，使铝离子沉淀完全而亚铁离子不产生沉淀；
（5）工业上采用电解熔融氧化铝的方法冶炼铝．

（1）氧化铝和盐酸反应生成氯化铝和水，离子反应方程式为：Al₂O₃+6H⁺=2Al³⁺+3H₂O，
故答案为：Al₂O₃+6H⁺=2Al³⁺+3H₂O；
（2）分离液态和不溶性固体采用过滤的方法，故答案为：过滤；
（3）二氧化硅和盐酸不反应，所以A固体物质是SiO₂，步骤③中加入的物质C中和盐酸，且除去铁离子，应该碱，一般常用NaOH 或Ca（OH）₂溶液，步骤④中调节溶液pH，使铝离子完全沉淀，而其它离子不沉淀，所以溶液中的Na⁺、Ca²⁺、Mg²⁺是在步骤④中除去的，
故答案为：SiO₂；NaOH 或Ca（OH）₂；④；
（4）根据表格知，步骤③中要完全除去铁离子，溶液的pH=4.1，pH=4时铝离子开始沉淀，pH=5.2时铝离子完全沉淀，所以要完全除去铁离子，溶液的4.1＜pH＜4.5；
步骤④中要使铝离子完全沉淀，溶液的pH=5.2，亚铁离子开始沉淀溶液的pH=10.4，所以要使铝离子沉淀完全而亚铁离子不产生沉淀，则溶液的5.2＜pH＜10.4，
故答案为：4.1＜pH＜4.5；5.2＜pH＜10.4；
（5）工业上采用电解氧化铝的方法冶炼铝，反应方程式为：2Al₂O₃

4Al+3O₂↑，故答案为：2Al₂O₃

4Al+3O₂↑．

标签

必修1 人教版解答题高中化学

试题详情

试题解答

物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用相关试题