工业上用铝土矿(主要成分为Al2O3,含有Fe2O3、SiO2等杂质)制取无水氯化铝的一种工艺流程示意如下:
已知:
物质 | SiCl4 | AlCl3 | FeCl3 | FeCl2 |
沸点/℃ | 57.6 | 180(升华) | 300(升华) | 1023 |
(1)步骤Ⅰ中焙烧使固体水分挥发、气孔数目增多,其作用是_________________(只要求写出一种)。
(2)步骤Ⅱ中若不通入氯气和氧气,则反应生成相对原子质量比硅大的单质是________________。
(3)结合流程及相关数据分析,步骤V中加入铝粉的目的是________________。
(4)称取含Fe2O3和Al2O3的试样0.2000g,将其溶解在pH=2.0的热溶液中(50℃左右),以磺基水杨酸为指示剂,用0.02000 mol/L EDTA标准溶液滴定试样中的Fe3+,用去18.00 mL。然后将试液调至pH=3.5,加入上述EDTA标准溶液25.00 mL,并加热煮沸,使Al3+与EDTA完全反应,再调试液pH=4.5,以PAN(1-(2-吡啶偶氨)-2-萘酚)为指示剂,趁热用CuSO4标准溶液(每毫升含CuSO4·5H2O 0.005000g)返滴定,用去8.00 mL。计算试样中Fe2O3和Al2O3的质量分数。________________(写出计算过程)
(已知:EDTA与Fe3+、Al3+、Cu2+均按物质的量之比1∶1进行反应)
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工业上用铝土矿(主要成分为Al2O3,含有Fe2O3、SiO2等杂质)制取无水氯化铝的一种工艺流程示意如下:
已知:
物质 | SiCl4 | AlCl3 | FeCl3 | FeCl2 | NaCl |
沸点/℃ | 57.6 | 180(升华) | 300(升华) | 1023 | 801 |
回答下列问题:
(1)高温反应前,常在800℃焙烧铝土矿,使固体中水分挥发、气孔数目增多,其作用是 ___(只要求写出一种)。
(2)高温反应后,铝土矿中的氧化物均转变为相应的氯化物,由Al2O3、C和Cl2反应生成AlCl3的化学方程式为 。
(3)气体II的主要成分除了Cl2外,还含有 。气体II常用过量冷的NaOH溶液吸收,吸收液中含有的阴离子主要有 。
(4)工业上为了降低生产成本,生产过程中需要控制加入铝粉的量,“废渣”的主要成分是 。
(5)AlCl3和NaCl的熔融盐常用于镀铝电解池,电镀时AlCl-4和Al2Cl-7两种离子在电极上相互转化,其它离子不参与电极反应,电镀时阴极的电极反应式为 。
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工业上用铝土矿(主要成分为Al2O3,含有Fe2O3、SiO2等杂质)制取无水氯化铝的一种工艺流程示意如下:
已知:
物质 | SiCl4 | AlCl3 | FeCl3 | FeCl2 |
沸点/℃ | 57.6 | 180(升华) | 300(升华) | 1023 |
(1)步骤Ⅰ中焙烧使固体水分挥发、气孔数目增多,其作用是_________________(只要求写出一种)。
(2)步骤Ⅱ中若不通入氯气和氧气,则反应生成相对原子质量比硅大的单质是________________。
(3)结合流程及相关数据分析,步骤V中加入铝粉的目的是________________。
(4)称取含Fe2O3和Al2O3的试样0.2000g,将其溶解在pH=2.0的热溶液中(50℃左右),以磺基水杨酸为指示剂,用0.02000 mol/L EDTA标准溶液滴定试样中的Fe3+,用去18.00 mL。然后将试液调至pH=3.5,加入上述EDTA标准溶液25.00 mL,并加热煮沸,使Al3+与EDTA完全反应,再调试液pH=4.5,以PAN(1-(2-吡啶偶氨)-2-萘酚)为指示剂,趁热用CuSO4标准溶液(每毫升含CuSO4·5H2O 0.005000g)返滴定,用去8.00 mL。计算试样中Fe2O3和Al2O3的质量分数。________________(写出计算过程)
(已知:EDTA与Fe3+、Al3+、Cu2+均按物质的量之比1∶1进行反应)
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工业上用铝土矿(主要成分为Al2O3,含有少量SiO2、FeO·xFe2O3等杂质)制取铝的一种工艺流程示意图如下:
已知:生成氢氧化物沉淀的pH如下表。
沉淀物 | Fe(OH)3 | Al(OH)3 | Mg(OH)2 |
pH | 3.2 | 5.2 | 12.4 |
(1)为提高浸出速率,除适当增加硫酸浓度外,还可采取的措施有_______________
(2)浸渣的主要成分为____________________
(3)净化除杂操作分为两步:第一步是通入气体a,其目的是_____________________。第二步是控制溶液pH,只使Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀。净化除杂生成的沉淀中还含有溶液中的悬浮杂质,溶液中的悬浮杂质被共同沉淀的原因是_____________________
(4)写出沉淀反应操作中发生反应的离子方程式:________________________。
(5)实验室高温焙烧时,用于盛放固体的仪器名称是_______________。
(6)在AlCl3和MgCl2的混合液中滴加NaOH溶液,生成沉淀的量与滴入NaOH溶液的体积关系如图所示,则原溶液中AlCl3和MgCl2的物质的量之比为__________,并写出加入NaOH溶液的体积为50-60mL时的化学反应方程式__________________________。
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无水氯化铝在生产、生活中应用广泛。
(1)氯化铝在水中形成具有净水作用的氢氧化铝胶体,其反应的离子方程式为 。
(2)工业上用铝土矿(主要成分为Al2O3,含有Fe2O3、SiO2等杂质)制取无水氯化铝的一种工艺流程示意如下:
已知:
物质 | SiCl4 | AlCl3 | FeCl3 | FeCl2 |
沸点/℃ | 57.6 | 180(升华) | 300(升华) | 1023 |
①步骤Ⅰ中焙烧使固体水分挥发、气孔数目增多,其作用是 (只要求写出一种)。
②步骤Ⅱ中若不通入氯气和氧气,则反应生成相对原子质量比硅大的单质是 。
③已知:
Al2O3(s)+3C(s)=2Al(s)+3CO(g) ΔH1=+1344.1kJ ·mol-1
2AlCl3(g)=2Al(s)+3Cl2(g) ΔH2=+1169.2kJ ·mol-1
由Al2O3、C和Cl2反应生成AlCl3的热化学方程式为 。
④步骤Ⅲ的尾气经冷却至室温后,气体用足量的NaOH冷溶液吸收,生成的盐主要有3种,其化学式分别为________________。
⑤结合流程及相关数据分析,步骤Ⅴ中加入铝粉的目的是_______________。
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无水氯化铝在生产、生活中应用广泛。
(1)氯化铝在水中形成具有净水作用的氢氧化铝胶体,其反应的离子方程式为 ;
(2)工业上用铝土矿(主要成分为Al2O3,含有Fe2O3、SiO2等杂质)制取无水氯化铝的一种工艺流程示意如下:
已知:
物质 | SiCl4 | AlCl3 | FeCl3 | FeCl2 |
沸点/℃ | 57.6 | 180(升华) | 300(升华) | 1023 |
①步骤Ⅰ中焙烧使固体水分挥发、气孔数目增多,其作用是 (只要求写出一种);
②步骤Ⅱ中若不通入氯气和氧气,则反应生成相对原子质量比硅大的单质是 ;
③已知:
Al2O3(s)+3C(s)=2Al(s)+3CO(g) ΔH1=+1344.1kJ ·mol-1
2AlCl3(g)=2Al(s)+3Cl2(g) ΔH2=+1169.2kJ ·mol-1
由Al2O3、C和Cl2反应生成AlCl3的热化学方程式为 ;
④步骤Ⅲ经冷却至室温后,气体用足量的NaOH冷溶液吸收,生成的盐主要有3种,其化学式分别为 ;
⑤结合流程及相关数据分析,步骤Ⅴ中加入铝粉的目的是 。
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(15分)无水氯化铝在生产、生活中应用广泛。
(1)氯化铝在水中形成具有净水作用的氢氧化铝胶体,其反应的离子方程式为 。
(2)工业上用铝土矿(主要成分为Al2O3,含有Fe2O3、SiO2等杂质)制取无水氯化铝的一种工艺流程示意如下:
已知:
物质 | SiCl4 | AlCl3 | FeCl3 | FeCl2 |
沸点/℃ | 57.6 | 180(升华) | 300(升华) | 1023 |
①步骤Ⅰ中焙烧使固体水分挥发、气孔数目增多,其作用是 (只要求写出一种)。
②步骤Ⅱ中若不通入氯气和氧气,则反应生成相对原子质量比硅大的单质是 。
③已知:
Al2O3(s)+3C(s)=2Al(s)+3CO(g) ΔH1=+1344.1kJ ·mol-1
2AlCl3(g)=2Al(s)+3Cl2(g) ΔH2=+1169.2kJ ·mol-1
由Al2O3、C和Cl2反应生成AlCl3的热化学方程式为 。
④步骤Ⅲ经冷却至室温后,气体用足量的NaOH冷溶液吸收,生成的盐主要有3种,其化学式分别为____。
⑤结合流程及相关数据分析,步骤Ⅴ中加入铝粉的目的是 。
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无水氯化铝在生产、生活中应用广泛。
I、(1)氯化铝在水中形成具有净水作用的氢氧化铝胶体,其反应的离子方程式为 .
II、工业上用铝土矿(主要成分为Al2O3,含有Fe2O3、SiO2等杂质)制取无水氯化铝的一种工艺流程示意如下:
已知:
物质 | SiCl4 | AlCl3 | FeCl3 | FeCl2 |
沸点/℃ | 57.6 | 180(升华) | 300(升华) | 1023 |
(2)步骤Ⅰ中焙烧使固体水分挥发、气孔数目增多,其作用是 (只要求写出一种).
(3)步骤Ⅱ中若不通入氯气和氧气,则反应生成相对原子质量比硅大的单质是
(4)已知:
Al2O3(s)+3C(s)=2Al(s)+3CO(g) △H1=+1344.1kJ•mol﹣1
2AlCl3(g)=2Al(s)+3Cl2(g) △H2=+1169.2kJ•mol﹣1
由Al2O3、C和Cl2反应生成AlCl3的热化学方程式为
(5)步骤Ⅲ的经冷却至室温后,气体用足量的NaOH冷溶液吸收,生成的盐主要有3种,其化学式分别为
(6)结合流程及相关数据分析,步骤Ⅴ中加入铝粉的目的是
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(12分) 实验室中以铝土矿(主要成分是Al2O3和少量的SiO2和Fe2O3杂质)为原料制取Al2(SO4)3和铵明矾晶体[NH4Al(SO4)2·12H2O]的工艺流程如下:
试回答下列问题:
⑴固体a的化学式为_____,III中通入过量CO2气体的离子方程式为________。
⑵由V制取铵明矾溶液的化学方程式为__________________________,从铵明矾溶液中获得铵明矾晶体的实验操作依次为(填操作名称)________、冷却结晶、过滤洗涤。
⑶以1000kg含氧化铝36%的铝土矿为原料制取Al2(SO4)3,需消耗质量分数98%的硫酸(密度1.84g/cm3)___________L(保留一位小数)。
⑷若同时制取铵明矾和硫酸铝,通过控制硫酸的用量调节两种产品的产量。若欲使制得的铵明矾和硫酸铝的物质的量之比为1:1,则投料时铝土矿中Al2O3和H2SO4的物质的量之比为___________。
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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。铝土矿的主要成分是Al2O3和SiO2及其它不溶于NaOH溶液的杂质。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。
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工业上由铝土矿(主要成分是Al2O3和Fe2O3)和焦炭制备无水AlCl3的流程如下:
已知:AlCl3,FeCl3,分别在183℃、315℃升华
(1)在焙烧炉中发生反应:
①Fe2O3(s)+3C(s)2Fe(s)+3CO(g) △H=-492.7kJ/mol
②3CO(g)+ Fe2O3(s)2Fe(s)+3CO2(g) △H=+25.2kJ/mol
反应2Fe2O3(s)+3C(s)4Fe(s)+3CO2(g) △H=___________kJ/mol。
(2)①Al2O3,Cl2和C在氯化炉中高温下发生反应,当生成1molAlCl3时转移______mol电子;炉气中含有大量CO和少量Cl2,可用Na2SO3溶液除去Cl2,其离子方程式为_______。在温度约为700℃向升华器中加入铝粉,发生反应的化学方程式为 。充分反应后温度降至_____以下(填“183℃、315℃之一),开始分离收集AlCl3。
②将AlCl3· 6H2O溶于浓硫酸进行蒸馏,也能得到一定量的无水AlCl3,此原理是利用浓硫酸下列性质中的 (填字母序号)。
①氧化性 ②吸水性 ③难挥发性 ④脱水性
a.只有① b.只有② c.只有②③ d.只有②③④
(3)海洋灯塔电池是利用铝、石墨为电极材料,海水为电解质溶液,构成电池的其正极反应式________,与铅蓄电池相比.释放相同电量时,所消耗金属电极材料的质量比m(Al): m(Pb)=__________________。
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