Question

【題目】鋁是應(yīng)用廣泛的金屬，以鋁土礦（主要成分為Al2O3，含SiO2和Fe2O3等雜質(zhì)）為原料制備鋁的一種工藝流程如下：

注：SiO2在“堿溶”時(shí)轉(zhuǎn)化為鋁硅酸鈉沉淀。

（1）A1的原子結(jié)構(gòu)示意圖為_______________；A1與NaOH溶液反應(yīng)的離子方程式為______________________________________。

（2） “堿溶”時(shí)生成偏鋁酸鈉的離子方程式為_______________________________。

（3）向” 過濾Ⅰ所得濾液中加入NaHCO3溶液，溶液的pH_________（填“增大”、“ 不變”或“減小”）。

（4） “電解Ⅰ”是電解熔融Al2O3，電解過程中作陽(yáng)極的石墨易消耗，原因是__________________。

（5）”電解Ⅱ原理如圖所示。

①試寫出A、B、C、D物質(zhì)的化學(xué)式：A_______，B_______，C_______，D_______。

②陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為______________________________。

（6）鋁粉在1000℃時(shí)可與N2反應(yīng)制備AlN。在鋁粉中添加少量NH4Cl固體并充分混合，有利于AlN的制備，其主要原因是________________________________。

Answer 1

【答案】 2Al+2H2O+2OH-=2AlO2-+3H2↑ Al2O3+2OH-= 2AlO2-+H2O 減小 石墨電極被陽(yáng)極上產(chǎn)生的氧氣氧化 H2 Na2CO3 NaHCO3 NaOH 【答題空10】【答題空10】4CO32-+2H2O4e-=4HCO3-+O2↑ 氯化銨分解產(chǎn)生的氯化氫能夠破壞鋁表面的氧化鋁薄膜

【解析】（1）A1的原子結(jié)構(gòu)示意圖為；A1與NaOH溶液反應(yīng)的離子方程式為：2Al+2H2O+2OH-=2AlO2-+3H2 ↑；（2） “堿溶”時(shí)氧化鋁與堿反應(yīng)生成偏鋁酸鈉，離子方程式為：Al2O3+2OH-=2 AlO2-+H2O ；（3）過濾Ⅰ所得濾液中含有氫氧化鈉、偏鋁酸鈉，當(dāng)加入NaHCO3溶液，發(fā)生如下反應(yīng)：OH- +HCO3-=CO32- +H2O，AlO2-+H2O+ HCO3-= CO32- +Al(OH)3↓，溶液的pH減小；（4） “電解Ⅰ”是電解熔融Al2O3，電解過程中作陽(yáng)極的石墨易消耗，是因?yàn)樯�成的氧氣與陽(yáng)極材料碳反應(yīng)；（5）由電解Ⅱ原理圖中物質(zhì)化合價(jià)變化、生成碳酸氫根離子等信息分析可知，①A是H2，B是 Na2CO3，C是NaHCO3，D是NaOH；②陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為：4CO32-+2H2O4e-=4HCO3-+O2↑；（6）鋁粉在1000℃時(shí)可與N2反應(yīng)制備AlN是化合物，添加少量NH4Cl固體并充分混合，有利于AlN的制備，應(yīng)該是氯化銨起作用，但在在1000℃環(huán)境中，氯化銨分解為氯化氫能夠破壞鋁表面的氧化鋁薄膜而促進(jìn)化合更易進(jìn)行。