Question

从铝土矿（主要成分为Al₂O₃，还有少量杂质）中提取铝的工艺流程及步骤如下：

试回答下列问题：

（1）试剂X为__________；

（2）操作Ⅰ、操作Ⅱ均为_____________（填操作名称），在实验室进行该操作时需要的玻璃仪器有_______________；

（3）金属铝与氧化铁混合在高温下，会发生剧烈的反应，该反应的化学方程式为_________________，请举一例该反应的用途_________________；

（4）反应Ⅱ的离子方程式为_______________________；

（5）电解熔融氧化铝制取金属铝，若有0.6 mol电子发生转移，理论上能得到金属铝的质量是________g。

Answer

NaOH溶液过滤烧杯、漏斗、玻璃棒2Al＋Fe2O32Fe＋Al2O3焊接铁轨（其它合理答案均给分）AlO2—＋CO2＋2H2OAl(OH)3↓＋HCO3—5.4

【解析】氧化铝属于两性氧化物，能溶于强酸和强碱，所以氧化铝和氢氧化钠反应，离子方程式为：Al2O3+OH－=2AlO2－+H2O，生成可溶性的偏铝酸钠和水，为溶液甲，同时得到沉淀1，二氧化碳和偏铝酸钠反应生成氢氧化铝和碳酸氢钠，离子方程式为：AlO2－+CO2+2H2O=Al(OH)3 ↓+HCO3－，沉淀2为Al(OH)3 ，溶液乙为NaHCO3溶液。

（1）Al2O3常用NaOH溶解，试剂X为NaOH溶液，答案：NaOH溶液

（2）操作Ⅰ、操作Ⅱ均为过滤，需要的玻璃仪器有：烧杯、漏斗、玻璃棒，答案：烧杯、漏斗、玻璃棒；

（3）金属铝与氧化铁混合在高温下， 2Al＋Fe2O32Fe＋Al2O3，铝热反应的应用有焊接铁轨，冶炼难熔金属等，答案： 2Al＋Fe2O32Fe＋Al2O3， 焊接铁轨（其它合理答案均给分）

（4）反应Ⅱ的离子方程式为AlO2－+CO2+2H2O=Al(OH)3 ↓+HCO3－，答案： AlO2—＋CO2＋2H2OAl(OH)3↓＋HCO3—

（5）电解氧化铝的方程式为：2Al2O3 4Al+3O2↑，

设得到铝的质量为x，

2Al2O3 4Al+3O2↑ 转移电子

108g 12mol

x 0.6mol

108g：12mol=x：0.6mol

x=108g×0.6mol/12mol

=5.4 g

故答案为：5.4g．

点睛：本题抓住以下几个关键（1）氧化铝和氢氧化钠反应生成可溶性的偏铝酸钠和水；（2）二氧化碳和偏铝酸钠反应生成氢氧化铝和碳酸氢钠；（3）金属铝与氧化铁混合点燃，会发生剧烈的反应，该反应为铝热反应，发生置换反应，铝热反应应用于焊接钢轨等；（4）根据铝和转移电子之间的关系式计算，明确物质的性质是解本题关键，还要根据物质之间的反应来分析解答，能从整体上进行分析把握，中等难度。