Question

16．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的過程如下：

（1）固體B的主要成分是Fe₂O₃（填化學(xué)式）．
（2）流程①②③中涉及分離溶液與沉淀的實(shí)驗(yàn)方法是過濾（填操作名稱）．
（3）第②步生成固體C的離子方程式是SiO₃^2-+2H⁺=H₂SiO₃↓；
（4）第③步中選用的最佳試劑是氨水（填序號），發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是Al³⁺+3NH₃•H₂O=Al（OH）₃↓+3NH₄⁺．
a．NaOH溶液          b．氨水       c．鹽酸
（5）工業(yè)上制取AlCl₃用Al₂O₃與C、Cl₂在高溫條件下反應(yīng)，每消耗0.5mol 碳單質(zhì)，轉(zhuǎn)移1mol電子，反應(yīng)的化學(xué)方程式是Al₂O₃+3Cl₂+3C$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2AlCl₃+3CO．

Answer 1

分析 向鋁土礦中加入足量燒堿溶液后，氧化鋁是兩性氧化物，既溶液強(qiáng)酸又溶于強(qiáng)堿，F(xiàn)e₂O₃不溶于堿，SiO₂溶于強(qiáng)堿，則在①得到濾液中含有偏鋁酸根離子、硅酸根離子，濾渣為氧化鐵．②為鹽酸，除去硅酸根離子，將偏鋁酸根離子轉(zhuǎn)化為鋁離子，進(jìn)入濾液．試劑③為氨水，將鋁離子轉(zhuǎn)化為氫氧化鋁沉淀，氫氧化鋁加熱分解得氧化鋁；由此分析解答．

解答 解：（1）Fe₂O₃與氫氧化鈉溶液不反應(yīng)，過濾后固體B即為Fe₂O₃，故答案為：Fe₂O₃；
（2）Al₂O₃和SiO₂溶于足量的氫氧化鈉溶液，F(xiàn)e₂O₃與氫氧化鈉溶液不反應(yīng)，因此第①步涉及的分離實(shí)驗(yàn)方法是過濾；而②硅酸鈉和偏鋁酸鈉溶液中加入過量的鹽酸，生成氯化鋁和硅酸，硅酸不溶于水，用過濾的方法，氯化鋁溶液中滴加過量的氨水生成難溶于水的氫氧化鋁，也有過濾的方法，所以流程①②③中涉及分離溶液與沉淀的實(shí)驗(yàn)方法，故答案為：過濾；
（3）第②步是硅酸根離子與氫離子反應(yīng)生成硅酸，離子反應(yīng)方程式為：SiO₃^2-+2H⁺=H₂SiO₃↓，故答案為：SiO₃^2-+2H⁺=H₂SiO₃↓；
（4）由于氫氧化鋁溶于強(qiáng)堿性溶液，因此選用弱堿氨水將鋁離子轉(zhuǎn)化為氫氧化鋁沉淀，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是 Al³⁺+3NH₃•H₂O=Al（OH）₃↓+3NH₄⁺，
故答案為：氨水； Al³⁺+3NH₃•H₂O=Al（OH）₃↓+3NH₄⁺；
（5）Cl₂有強(qiáng)氧化性，碳具有還原性，每消耗0.5 mol 碳單質(zhì)，轉(zhuǎn)移1mol電子，這說明反應(yīng)中碳失去2個(gè)電子，即氧化產(chǎn)物是CO，所以反應(yīng)的化學(xué)方程式是Al₂O₃+3Cl₂+3C$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2AlCl₃+3CO，故答案為：Al₂O₃+3Cl₂+3C$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2AlCl₃+3CO．

點(diǎn)評 本題以框圖題形式考查鋁的化合物的性質(zhì)，清楚提取的操作過程原理，能熟練對知識遷移進(jìn)行綜合運(yùn)用是解答的關(guān)鍵，題目難度中等．