Question

鋁是地殼中含量最多的金屬元素，1854年法國化學家德維爾用金屬鈉還原氯化鈉和氯化鋁的復鹽，獲得了鋁單質。1886年，美國人豪爾和法國人海郎特，分別獨立地電解熔融的氧化鋁和冰晶石的混合物，制得了金屬鋁，奠定了今天大規模生產鋁的基礎。

工業生產金屬鋁的原料是鋁土礦（主要成分為Al2O3，另含有Fe2O3和SiO2），工業中得到較純氧化鋁的過程如下圖所示：

試回答下列問題：

（1）操作Ⅰ是一種重要的混合物分離方法，實驗室進行該項操作用到的玻璃儀器有燒杯、________、________。

（2）經分析不溶物A的主要成分為________。

（3）工業上電解冶煉鋁的化學方程式為________________，若電路中通過1 mol電子，可以得到鋁________g。

（4）為了提高綜合經濟效益，實際工業生產中常將上述反應中的相關物質循環利用。其部分轉化關系如下圖所示：

①上述轉化中未涉及四種基本反應類型中的________反應；

②寫出過程③的化學方程式：____________。

（5）科學研究表明，人體過量吸入鋁元素會嚴重危害身體健康。請你結合實際提出兩條杜絕鋁元素過量吸入的措施：____________。

 

Answer 1

（1）漏斗　玻璃棒

（2）Fe2O3和SiO2（提示：Fe2O3不溶于水，且不與NaOH溶液反應；SiO2屬于原子晶體，常溫下與NaOH反應的速率很慢）

（3）2Al2O34Al＋3O2↑　9

（4）①置換　②NaHCO3＋Ca（OH）2=CaCO3↓＋NaOH＋H2O

（5）不用鋁制品作炊具；不用鋁箔包裝食品（其他合理答案也可）

【解析】本題考查工業提取鋁的流程實驗。鋁土礦加堿溶解后，溶液A為NaAlO2，不溶物為Fe2O3和SiO2，在NaAlO2溶液中通入CO2可生成Al（OH）3和NaHCO3，Al（OH）3受熱分解生成Al2O3，Al2O3電解產生金屬鋁，方程式為2Al2O34Al＋3O2↑，該反應中產生4 mol鋁需要轉移電子為12 mol，則轉移1 mol電子可以得到鋁mol，即為9 g；（4）B為NaHCO3，根據題意可知，物質X為CaCO3，高溫分解產生CaO和CO2，CaO與水反應生成Ca（OH）2，Ca（OH）2與NaHCO3反應生成NaOH和CaCO3，反應①為分解反應，反應②為化合反應，反應③為復分解反應。