1、专题3从矿物到基础材料第一单元从铝土矿到铝合金第1课时从铝土矿中提取铝铝的氧化物与氢氧化物1.电解法炼铝时,冰晶石的作用是()A.助熔剂B.催化剂C.还原剂D.氧化剂答案:A2.下列说法正确的是()A.Al2O3难溶于水,不与水反应,所以它不是Al(OH)3对应的氧化物B.因为Al2O3是金属氧化物,所以它是碱性氧化物C.Al2O3能跟所有的酸碱溶液反应D.Al2O3能跟强的酸碱溶液反应解析:Al2O3虽然难溶于水,但是2Al(OH)3Al2O3+3H2O,Al2O3和Al(OH)3中Al的化合价相同,所以Al2O3是Al(OH)3对应的氧化物。金属氧化物与碱性氧化物是两个不同的概念,二者没有
2、必然的联系。Al2O3是两性氧化物,能跟强的酸碱溶液反应。答案:D3.工业制取铝的过程中,涉及多步反应,其中属于分解反应的有()A.1步B.2步C.3步D.4步解析:在铝土矿制备金属铝的4步主要操作溶解、酸化、灼烧、电解中,灼烧和电解属于分解反应。答案:B4.既能跟NaOH溶液反应又能跟盐酸反应的氧化物是()A.Fe2O3B.Al2O3C.Al(OH)3D.CO2解析:Al2O3是两性氧化物,既能与酸反应又能与碱反应。答案:B5.下列关于氧化铝的说法中,不正确的是()A.氧化铝熔点高、硬度大,是一种耐火材料B.氧化铝是铝元素在自然界中的唯一存在形式C.红宝石、蓝宝石的主要成分都是氧化铝D.氧化
3、铝为两性氧化物,能溶于盐酸和氢氧化钠溶液答案:B6.下列各组离子能在同一溶液里大量共存的是()A.Na+、Al3+、Cl-、AlB.K+、H+、S、AlC.Na+、Al3+、N、OH-D.K+、Na+、Al、C解析:A项中Al3+与Al不共存;B项中H+与Al不共存;C项中Al3+与OH-不共存。答案:D7.氢氧化铝可作为治疗某种胃病的内服药,这是利用了氢氧化铝哪方面的性质()A.酸性B.碱性C.两性D.氧化性答案:B8.铝土矿中常含有少量的SiO2和Fe2O3,写出实验室由铝土矿制取纯净Al2O3时需加入的试剂和反应方程式。(1)加过量的,过滤除去沉淀,化学方程式为,。(2)加过量的,过滤除
4、去,化学方程式为,。(3)通入过量的,过滤得到,化学方程式为。(4)灼烧可以得到纯净的Al2O3,化学方程式为。解析:(1)先加过量的盐酸,溶解Al2O3和Fe2O3,过滤除去SiO2;(2)再加过量的NaOH溶液,使AlCl3转化为NaAlO2,FeCl3转化为Fe(OH)3沉淀,过滤除去Fe(OH)3;(3)通入过量的CO2,使NaAlO2转化为Al(OH)3沉淀,过滤得到Al(OH)3;(4)灼烧Al(OH)3可以得到纯净的Al2O3。答案:(1)盐酸SiO2Al2O3+6HCl2AlCl3+3H2OFe2O3+6HCl2FeCl3+3H2O(2)NaOH溶液Fe(OH)3FeCl3+3
5、NaOHFe(OH)3+3NaClAlCl3+4NaOHNaAlO2+3NaCl+2H2O(3)CO2Al(OH)3NaAlO2+CO2+2H2OAl(OH)3+NaHCO3(4)Al(OH)32Al(OH)3Al2O3+3H2O9.由于我国铝土矿资源质量欠佳,铝土矿、氧化铝供应难以满足其下游产业需求,已经成为制约铝土业发展的“瓶颈”。因此要严格控制提炼铝的工业流程,为市场提供高品质的金属铝原料。工业上从铝土矿中(含Al2O3、Fe2O3等)制取铝可采用如下流程:经分析:生产原料(铝土矿)和提取Al2O3后的残渣(赤泥)的部分成分如下表所示(以氧化物表示),且已知铝土矿中的Fe2O3全部转入赤
6、泥。成分Al2O3Fe2O3Na2O(由NaOH折算为Na2O)铝土矿55%16%0赤泥15%48%8%(1)生产中每消耗1 t铝土矿将产生吨赤泥。(2)试计算每炼出1 t铝,理论上需要多少吨铝土矿?需补充多少吨NaOH?(结果保留2位小数)解析:流程中涉及的化学反应有Al2O3+H2O(Fe2O3等成为赤泥)2NaAlO2+CO2+3H2ONa2CO3+Na2CO3+Ca(OH)2CaCO3+2Al(OH)3Al2O3+3H2O2Al2O34Al+3O2设每炼出1 t铝耗铝土矿y t,根据Fe2O3的量前后不变可知同时产生y t的赤泥,则铝土矿中Al2O3的质量=赤泥中Al2O3的质量+用于
7、冶炼铝的Al2O3的质量,即y55%=y15%+1,y3.78。从铝土矿中的Al2O3转化为Al,NaOH可看作溶解Al2O3的溶剂,理论上无损失但因赤泥中含有钠,故导致有所损失。由Na2O2NaOH可知:补充NaOH质量=赤泥中NaOH质量,即补充NaOH质量为3.78 t8%0.13 t。答案:(1)0.33(2)3.78 t0.13 t10.某混合物A含有KAl(SO4)2、Al2O3和Fe2O3,在一定条件下可实现下图所示的物质之间的转化:据此判断:(1)固体B所含物质的化学式为。(2)固体E所含物质的化学式为。(3)反应的离子方程式为 。解析:根据KAl(SO4)2、Al2O3和Fe2O3的溶解性,可知溶液为KAl(SO4)2溶液,沉淀为Al2O3和Fe2O3,在Al2O3和Fe2O3中加入NaOH溶液,Al2O3溶于NaOH溶液生成NaAlO2溶液,再通入CO2生成Al(OH)3沉淀,加热分解生成Al2O3。答案:(1)Al2O3(2)K2SO4、(NH4)2SO4(3)2Al+CO2+3H2O2Al(OH)3+C或Al+CO2+2H2OAl(OH)3+HC