Question

【題目】某課外小組研究鋁土礦中Al2O3的含量。已知鋁土礦的主要成分是Al2O3，雜質(zhì)是Fe2O3、SiO2等。從鋁土礦中提取Al2O3的過(guò)程如下：

（1）固體B的主要用途有(寫(xiě)出1條即可)_______。

（2）第①步，向鋁土礦中加入足量燒堿溶液后，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是_____；_____；第③步中，生成氫氧化鋁的離子方程式是______。

（3）將實(shí)驗(yàn)過(guò)程中所得固體精確稱量，課外小組發(fā)現(xiàn)所得氫氧化鋁固體的質(zhì)量與原鋁土礦質(zhì)量相等，則該鋁土礦中Al2O3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是______（保留一位小數(shù)）

（4）工業(yè)上制取AlCl3用Al2O3與C、Cl2在高溫條件下反應(yīng)，每消耗0.5 mol 碳單質(zhì)，轉(zhuǎn)移1mol電子，反應(yīng)的化學(xué)方程式是______。

Answer 1

【答案】【答題空1】煉鐵原料、用作涂料、油漆等【答題空2】Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O【答題空3】SiO2+2OH-=SiO32-+H2O【答題空4】Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH4+【答題空5】65.4%【答題空6】Al2O3+3Cl2+3C2AlCl3+3CO

【解析】

【試題分析】

由題意，鋁土礦的主要成分是Al2O3，雜質(zhì)是Fe2O3、SiO2等，所以加入足量燒堿溶液Fe2O3不反應(yīng)，Al2O3和SiO2與燒堿溶液反應(yīng)生成NaAlO2和Na2SiO3，向所得溶液中加入鹽酸生成NaCl、AlCl3和H2SiO3（或SiO2），再向所得溶液中加入過(guò)量氨水，生成NaCl、NH4Cl、Al(OH)3，加熱Al(OH)3分解生成Al2O3。

（1）因?yàn)镕e2O3不與氫氧化鈉溶液反應(yīng)，所以固體B為Fe2O3，F(xiàn)e2O3可用做煉鐵原料，F(xiàn)e2O3俗稱鐵紅，可用作涂料、油漆等。

（2）鋁土礦的主要成分Al2O3和少量SiO2與燒堿反應(yīng)生成NaAlO2和Na2SiO3，離子方程式為：Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O、SiO2+2OH-=SiO32-+H2O ；流程第③步中Al3+與NH3H2O生成Al(OH)3和NH4+，離子方程式為：Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH4+。

（3）Al(OH)3受熱分解生成Al2O3，轉(zhuǎn)化關(guān)系為2 Al(OH)3~ Al2O3，由題意所得氫氧化鋁固體的質(zhì)量與原鋁土礦質(zhì)量相等，所以該鋁土礦中Al2O3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是：

（4）由題意，用Al2O3與C、Cl2在高溫條件下反應(yīng)制取AlCl3，每消耗0.5 mol 碳單質(zhì)，轉(zhuǎn)移1mol電子，所以C的化合價(jià)由0→+2價(jià)，生成CO，反應(yīng)化學(xué)方程式為：Al2O3+3Cl2+3C 2AlCl3+3CO