《从铝土矿到铝合金第三课时》习题1.doc

《从铝土矿到铝合金第三课时》习题
1.工业上用铝土矿(主要成分为Al2O3，还有少量杂质Fe2O3、SiO2等)提取纯Al2O3作冶炼铝的原料，提取时操作过程如下图所示，图中操作错误的是(　　)

A.④⑤ B.③④
C.②⑤ D.①②
解析:④用过量盐酸会溶解生成的Al(OH)3沉淀，可以通足量的CO2使溶液中的NaAlO2完全形成Al(OH)3沉淀；⑤Al(OH)3沉淀灼烧生成Al2O3。
答案:A
2.从铝土矿制备铝所涉及的下列有关反应中，属于氧化还原反应的是(　　)
A.铝土矿溶于NaOH溶液中
B.偏铝酸钠溶液的酸化
C.灼烧氢氧化铝固体
D.电解熔融的氧化铝
解析:电解熔融的氧化铝发生的反应是2Al2O3(熔融)4Al+3O2↑，属于氧化还原反应。
答案:D
3.下列化学方程式书写错误的是(　　)
A.Al2O3粉末溶于NaOH溶液中:Al2O3+2NaOH2NaAlO2+H2O
B.NaAlO2溶液中通入足量的CO2:2NaAlO2+CO2+3H2O2Al(OH)3↓+Na2CO3
C.灼烧氢氧化铝固体:2Al(OH)3Al2O3+3H2O
D.电解熔融的氧化铝:2Al2O3(熔融)4Al+3O2↑
解析:NaAlO2溶液中通入足量的CO2:NaAlO2+CO2+2H2OAl(OH)3↓+NaHCO3。
答案:B
4.下列有关铝土矿中提炼铝的说法不正确的是(　　)
A.铝土矿中的铝元素是以化合态存在的，需用化学方法把铝元素变成游离态
B.提炼过程中，先将铝土矿净化提取氧化铝，再进行冶炼
C.可用常见的还原剂把氧化铝中的铝还原出来
D.冶炼铝的方法同工业冶炼钠、镁相似，可用电解法
解析:铝的金属性很强，用常见的还原剂不能把氧化铝中的铝还原出来，应用电解法。
答案:C
5.在MgO中混有少量的Al2O3杂质，欲将杂质除去可选用的试剂是(　　)
A.稀硫酸 B.浓氨水
C.稀盐酸 D.氢氧化钠溶液
解析:欲除去Al2O3杂质则应选择能溶解Al2O3而与MgO不反应的试剂，只有氢氧化钠溶液符合要求。
答案:D
6.下列操作可得到纯净Al2O3的是(　　)
A.向NaAlO2溶液中加入适量稀硫酸蒸干并灼烧
B.向NaAlO2溶液中通入过量CO2后蒸干并灼烧
C.向AlCl3溶液中加入过量氨水后蒸干并灼烧
D.向AlCl3溶液中加入适量NaAlO2溶液，蒸干并灼烧
解析:A中含有Na2SO4，B中反应生成NaHCO3，蒸干并灼烧后转化为Na2CO3，D中含有NaCl。
答案:C
7.在NaAlO2溶液中，通入a mol HCl气体，生成b mol沉淀后，又通入c mol HCl气体时，沉淀恰好溶解，则原NaAlO2溶液中含NaAlO2的物质的量是(　　)
A. mol B mol
C. mol D.c mol或 mol
解析:由方程式:NaAlO2+4HClNaCl+AlCl3+2H2O可知，NaAlO2的物质的量是HCl的1/4。
答案:B
8.铝是一种重要的金属，在生产、生活中具有许多重要的用途，下图所示是从铝土矿中制备铝的工艺流程:

已知:
①铝土矿的主要成分是Al2O3，此外还含有少量SiO2、Fe2O3等杂质；
②溶液中的硅酸钠与偏铝酸钠反应，能生成硅铝酸盐沉淀，化学反应方程式为2Na2SiO3+2NaAlO2+2H2ONa2Al2Si2O8↓+4NaOH。
回答下列问题:
(1)写出向铝土矿中加入足量氢氧化钠溶液后，该步操作中发生反应的离子方程式:　　　　　　　　　　。 
(2)滤渣A的主要成分为　　　　　　；滤渣A的用途是　　　　　　(只写一种)；实验室过滤时使用玻璃棒，其作用是　　　　　　　。 
(3)在工艺流程第三步中，选用二氧化碳作酸化剂的原因是　　　　　　　　　　。 
(4)若将铝溶解，下列试剂中最好选用　　　　(填编号)。
A.浓硫酸 B.稀硫酸 C.稀硝酸
理由是　。
解析:(1)Al2O3属于两性氧化物，SiO2属于酸性氧化物，都能与强碱反应。
(2)利用题目给出的信息——“硅铝酸盐沉淀”，可以知道滤渣A的主要成分是Fe2O3和Na2Al2Si2O8。对于滤渣A的用途一般很容易想到其可以作为炼铁的原料。
(3)因为Al(OH)3是两性氢氧化物，若用强酸酸化滤液时，无法保证将全部铝元素转化为Al(OH)3过滤出来。
(4)分析问题时，一般要同时考虑生产效益(原料利用率)和环保问题。
答案:(1)Al2O3+2OH-2Al+H2O、SiO2+2OH-Si+H2O
(2)Fe2O3和Na2Al2Si2O8　炼铁的原料(或生产硅酸盐产品的原料)　引流
(3)经过足量氢氧化钠溶液的溶解，大部分铝元素均以NaAlO2的形式存在于滤液中，通入过量二氧化碳可以将NaAlO2完全转化为Al(OH)3
(4)B　铝与浓硫酸在常温下发生钝化，加热溶解会产生有毒气体SO2，原料利用率低；稀硝酸能溶解铝但会产生NO气体，污染空气，硝酸利用率低；而铝与稀硫酸反应速率较快，产生的H2对空气无污染
9.电解熔融的氧化铝制取金属铝，若有0.2 mol电子发生转移，则理论上能得到金属铝多少克？需氧化铝多少克？
解析:n(Al)=0.2 mol÷3= mol，m(Al)= mol×27 g·mol-1=1.8 g；
n(Al2O3)=n(Al)=mol= mol，m(Al2O3) = mol×102 g·mol-1=3.4 g。
答案:1.8 g　3.4 g