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(12分)工业上用铝土矿(主要成分为Al2O3,Fe2O3等)提取Al2O3做冶炼铝的原料,由熔盐电解法获得的粗铝中含一定量的金属钠和氢气,这些杂质可采用吹气精炼法除去,产生的尾气经处理后可用于钢材镀铝。工艺流程如下图所示:
(已知:NaCl熔点为801℃;AlCl3在181℃升华)

(1)向滤液中通入过量CO2所发生反应的离子方程式为                       。
(2)精炼前,需清除坩埚表面的氧化铁和石英砂,防止精炼时它们分别与铝发生置换反应产生新的杂质,则铝和氧化铁反应的化学方程式为                       。
(3)将Cl2连续通入坩埚中的粗铝熔体,杂质随气泡上浮而除去。气泡的主要成分除Cl2外还含有______。固态杂质粘附于气泡上,在熔体表面形成浮渣,浮渣中肯定存在________。
(4)镀铝电解池中,金属铝为阳极,熔融盐电镀液中铝元素主要以AlCl4-形式存在,则阳极的电极反应式为_____________。
(5)钢材镀铝后,抗腐蚀性能会大大增强,其原因是_____________。
(12分)
(1) AlO2— +2H2O +CO2=Al(OH)3↓+HCO3—(2分)
(2)Fe2O3+2Al Al2O3+2Fe(2分)
(3)HCl和AlCl3 (2分)        NaCl(2分)
(4)Al-3e-+4Cl-= AlCl4-(2分)
(5)表面形成的致密氧化铝膜能防止钢材腐蚀,或致密的氧化铝膜将环境中的电解质溶液与内层金属隔离  (2分)

试题分析:(1)滤液中含有AlO2— ,通入CO2,生成Al(OH)3沉淀,离子方程式为:AlO2— +2H2O +CO2=Al(OH)3↓+HCO3—
(2)铝在高温条件下,把Fe2O3还原为Fe,化学方程式为:Fe2O3+2Al Al2O3+2Fe
(3)因为粗铝中含有氢气,所以与Cl2反应生成AlCl3和H2,AlCl3在181℃升华,所以气泡的主要成分除Cl2外还含有HCl和AlCl3;粗铝中含有Na,与Cl2反应生成NaCl,NaCl熔点为801℃,所以浮渣中肯定存在NaCl。
(4)Al失电子生成AlCl4-,电极方程式为:Al-3e-+4Cl-= AlCl4-
(5)Al在空气中与O2反应生成Al2O3,表面形成的致密氧化铝膜,能防止钢材腐蚀。
练习册系列答案
相关习题

科目:高中化学 来源:不详 题型:单选题

下列有关碳酸钠与碳酸氢钠的说法中不正确的是(  )
A.都可与盐酸反应放出二氧化碳
B.都可与澄清石灰水反应产生白色沉淀
C.用酒精灯加热时,两者都不分解
D.相同温度时,碳酸氢钠的溶解度小于碳酸钠

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科目:高中化学 来源:不详 题型:单选题

下列有关NaHCO3与Na2CO3的性质说法中,正确的是(  )
A.往两者饱和溶液中通入CO2,最终会形成澄清溶液的是NaHCO3
B.除去碳酸氢钠固体中混有的少量碳酸钠可以采用加热的方法
C.碳酸钠与盐酸反应放出二氧化碳的剧烈程度强于碳酸氢钠
D.二者配成溶液,再加入石灰水,无白色沉淀生成的是NaHCO3

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科目:高中化学 来源:不详 题型:推断题

(12分)A-I分别表示中学化学中的常见物质,它们之间的相互转化关系如下图所示(部分反应物、生成物没有列出),且已知G是一种两性氧化物,A、B、C、D、E、F六种物质中均含有同一种元素,F为红褐色沉淀。

请填写下列空白:
(1) A、B、C、D、E、F六种物质中所含的同一种元素是            (写元素符号)。
(2) 写出物质C、G的化学式:C        ,G          。
(3) 写出反应①、④的化学方程式:反应①:                        。反应④:                      。

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科目:高中化学 来源:不详 题型:单选题

以下有关物质用途的叙述错误的是                                   
A.明矾:净水剂
B.四氯化碳:灭火剂
C.四氧化三铁:红色颜料
D.小苏打:治胃酸过多

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科目:高中化学 来源:不详 题型:单选题

下列实验操作能达到预期实验目的的是
 
实验目的
实验操作
A
鉴别Al3+和Fe3+
分别加入过量NaOH溶液
B
比较Fe和Cu的金属活动性
分别加入浓硝酸
C
证明品红溶液褪色的原因是通入了SO2
将褪色后的溶液再加热
D
分离乙酸乙酯和乙酸
加饱和NaOH溶液,蒸馏

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科目:高中化学 来源:不详 题型:填空题

(12分)烟气脱硫能有效减少二氧化硫的排放。实验室用粉煤灰(主要含Al2O3、SiO2等)制备碱式硫酸铝[Al2(SO4)x(OH)6—2x]溶液,并用于烟气脱硫研究。

(1)酸浸时反应的化学方程式为                 ;滤渣Ⅰ的主要成分为     (填化学式)。
(2)加CaCO3调节溶液的pH至3.6,其目的是中和溶液中的酸,并使Al2(SO4)3转化为Al2(SO4)x(OH)6—2x。滤渣Ⅱ的主要成分为      (填化学式);若溶液的pH偏高,将会导致溶液中铝元素的含量降低,其原因是                     (用离子方程式表示)。
(3)上述流程中经完全热分解放出的SO2量总是小于吸收的SO2量,其主要原因是       ;与吸收SO2前的溶液相比,热分解后循环利用的溶液的pH将       (填“增大”、“减小”或“不变”)。

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科目:高中化学 来源:不详 题型:单选题

下列说法正确的是
A.汽油、柴油、植物油都属烃类物质且均为纯净物
B.单质硅常用于制造芯片和光导纤维
C.等质量的气态乙醇和液态乙醇分别完全燃烧,前者放出的热量更多
D.漂白精和明矾都常用于自来水的处理,二者作用原理相同

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科目:高中化学 来源:不详 题型:问答题

用含有A12O3、SiO2和少量FeO·xFe2O3的铝灰制备A12(SO4)3·18H2O。工艺流程如下:
 
(一定条件下,MnO4- 可与Mn2+反应生成MnO2)
已知: 生成氢氧化物沉淀的pH
 
Al(OH)3
Fe(OH)2
Fe(OH)3
开始沉淀时
3.4
6.3
2.7
完全沉淀时
5.2
9.7
3.2
(1)H2SO4溶解A12O3的离子方程式是               ;
(2)检验滤液中还存在Fe2+的方法是            (注明试剂、现象)。
(3)“除杂”环节有如下几个步骤:
(Ⅰ)向滤液中加入过量KMnO4溶液,调节溶液的pH为3.2;
(Ⅱ)加热,产生大量棕色沉淀,静置,上层溶液呈紫红色:
(Ⅲ)加入MnSO4至紫红色消失,过滤。
①步骤Ⅰ的目的         ;调节溶液的pH为3.2的目的是          。
②向Ⅱ的沉淀中加入浓HCl并加热,能说明沉淀中存在MnO2的现象是      ,写出其反应方程式                ;
③Ⅲ中加入MnSO4的目的是          。
(4)从多次循环使用后母液中可回收的主要物质是         (填化学式)。

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