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铝是一种应用广泛的金属,工业上用Al2O3和冰晶石(Na3AlF6)混合熔融电解制得。

①铝土矿的主要成分是Al2O3和SiO2等。从铝土矿中提炼Al2O3的流程如下:

②以萤石(CaF2)和纯碱为原料制备冰晶石的流程如下:

回答下列问题:

(1)写出反应1的化学方程式                      ,                                    ;

(2)滤液Ⅰ中加入CaO生成的沉淀是         ,反应2的离子方程式为                       ;

(3)E可作为建筑材料,化合物C是      ,写出由D制备冰晶石的化学方程式                ;

(4)电解制铝的化学方程式是                               ,以石墨为电极,阳极产生的混合气体的成分是                     。

 

【答案】

 

(1)2NaOH+SiO2=Na2SiO3+H2O(2分)   2NaOH+Al2O3=2NaAlO2+H2O(2分)

(2)CaSiO3(2分)         2AlO2-+CO2+3H2O=2Al(OH)3↓+CO32-(2分)

(3)浓H2SO4(1分)    12HF+3Na2CO3+2Al(OH)3=2Na3AlF6+3CO2+9H2O(2分)

(4)2Al2O3 4Al+3O2↑(2分)    O2、CO2(CO)(2分)

【解析】本题呈现的是制备金属铝原料的两个生产流程图:①是从铝土矿中提炼Al2O3②是以萤石和纯碱为原料制备冰晶石。由题意知铝土矿主要成分有Al2O3和SiO2,结合①图,反应Ⅰ加入的是NaOH溶液,

(1)Al2O3(两性氧化物)和SiO2(酸性氧化物)均与NaOH反应,生成盐和水,滤液Ⅰ中成分是Na2SiO3、NaAlO2。

(2)向滤液Ⅰ中加CaO会使Na2SiO3生成CaSiO3沉淀而除去;再向滤液Ⅱ通入气体A(CO2)使NaAlO2与CO2反应而生成Al(OH)3沉淀。

(3)由流程图②知E可作为建筑材料,推知E为CaSO4(作用:可调节水泥的硬化速度),所以C为浓硫酸,气体D则为HF,其原理是利用高沸点的酸制低沸点的酸,反应为:CaF2+H2SO4(浓) CaSO4+2HF↑;再由HF与Na2CO3、Al(OH)3制备冰晶石,此反应看似复杂其实并不难,这是一个复分解反应只要按要求写出各物质并依据原子守恒即可正确的完成该方程式的书写。

(4)电解制铝,以石墨(C)为电极,阳极电极反应为:O2-+2e-=O2↑,在高温下O2会与C反应生成CO2或CO。所以,阳极产生的混合气体成分是O2、CO2(CO)。

【考点定位】 本题是对工业制备Al的综合考查,解题的关键是分析流程图中每步所加试剂的作用及要得到的物质。难度适中。

 

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钠、铝两种金属的单质及其化合物在生产、生活中有着广泛的应用.请回答:
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Al(OH)3
Al(OH)3
(填化学式),由此说明
钠
钠
的金属性强.
(2)将金属钠放入水中,可以观察到的现象是
②
②
(填序号).
①钠沉入水中迅速反应        ②钠熔为小球并快速移动
(3)在(2)的溶液中放入一根用砂纸打过的铝条,过一会儿观察到铝条表面有气泡冒出,写出反应的离子方程式
2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑
2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑
.

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下列有关结构和性质的说法中,正确的是(  )

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下列有关结构和性质的说法中,正确的是(  )
A.由于铝在常温下不能与氧气反应,所以铝制品具有一定的抗腐蚀性能,是一种应用广泛的金属材料
B.住FeCl3溶液中滴入KI一淀粉溶液,溶液变蓝色
C.元素非金属性Cl>S的实验依据是酸性HCl>H2S
D.同周期主族元素的原子形成的简单离子的电子层结构一定相同

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B.住FeCl3溶液中滴入KI一淀粉溶液,溶液变蓝色
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[     ]
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B.1 mol Na在化学反应中失去的电子比1 mol Al少,但Na的金属性却强于Al的金属性
C.由于铝在常温下不能与氧气反应,所以铝制品具有一定的抗腐蚀性能,是一种应用广泛的金属材料
D.上图中若锥形瓶中有气体产生,烧杯中液体变浑浊,则可说明非金属性:Cl>C> Si

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