例3.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。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:
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)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________。
解析:本题是常考的经典Al的制备实验,由流程图可知反应1用于溶解二氧化硅和氧化铝,Fe不与碱
答案:(1)2NaOH+SiO2===Na2SiO3+H2O、2NaOH+Al2O3===2NaAlO2+H2O
(2)CaSiO32AlO2-+CO2+3H2O===2Al(OH)3↓+CO32-
(3)2Al2O3催化剂4Al+3O2↑ O2、CO2(CO)
(1)Al(OH)3是一种不溶于水的白色胶状物,能作净水剂,能中和胃酸,也是一种阻燃材料。
(2)Al(OH)3具有两性,能溶于强酸、强碱,但不溶于弱酸(如H2CO3)、弱碱(如氨水)。因此,制备Al(OH)3是用可溶性铝盐与过量氨水反应而不是过量NaOH溶液。
(3)中学化学中常见的既能与盐酸反应,又能与NaOH溶液反应的物质有①Al、②Al2O3、③Al(OH)3、④多元弱酸的酸式盐(如NaHCO3)、⑤弱酸的铵盐[如(NH4)2CO3]。
用含少量镁粉的铝粉制取纯净的氢氧化铝,下列操作步骤中最恰当的组合是(
)
①加盐酸溶解 ②加烧碱溶液溶解 ③过滤 ④通入过量CO2生成Al(OH)3沉淀 ⑤加入盐酸生成Al(OH)3沉淀 ⑥加入过量烧碱溶液
A.①⑥⑤③B.②③④③
C.②③⑤③D.①③⑤③
解析:若先用盐酸溶解,Mg、Al均溶解,制取Al(OH)3的步骤较多;从NaAlO2制备Al(OH)3,若加盐酸不容易控制量的多少。故B项操作步骤为最佳顺序。
答案:B
Al(OH)3的三种制备方法
方法一 可溶性铝盐溶液与过量氨水反应
反应原理:Al3++3NH3·H2O===Al(OH)3↓+3NH4+
方法二 向可溶性偏铝酸盐溶液中通入过量CO2
反应原理:AlO2-+2H2O+CO2===Al(OH)3↓+HCO3-
方法三 相互促进水解法
Al3++3AlO2-+6H2O===4Al(OH)3↓
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