Question

[化學(xué)一化學(xué)與技術(shù)]鋁是地殼中含量最多的金屬元素，1854年法國(guó)化學(xué)家德維爾用金屬鈉還原氯化鈉和氯化鋁的復(fù)鹽，獲得了金屬鋁單質(zhì)．1886年，美國(guó)人豪爾和法國(guó)人海郎特，分別獨(dú)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(guī)模生產(chǎn)鋁的基礎(chǔ)．工業(yè)生產(chǎn)金屬鋁的原料是鋁土礦（主要成分為Al₂O₃，另含有Fe₂O₃和SiO₂），工業(yè)中得到較純氧化鋁的過(guò)程如圖所示：

試回答下列問(wèn)題：
（1）操作I是一種重要的混合物分離方法，實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行該項(xiàng)操作用到的玻璃儀器有燒杯、

 

、

 

．
（2）經(jīng)分析不溶物A的主要成分為

 

．
（3）工業(yè)上電解煉鋁的化學(xué)方程式為

 

，若電路中通過(guò)1mol電子，可以得到鋁

 

g．
（4）操作Ⅱ中生成不溶物B的離子方程式是

 

．
（5）為了提高綜合經(jīng)濟(jì)效益，實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)中常將上述反應(yīng)中的相關(guān)物質(zhì)循環(huán)利用．其部分轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示：

①上述轉(zhuǎn)化中未涉及四種基本反應(yīng)類型中的

 

反應(yīng)；
②寫出③的化學(xué)方程式（該反應(yīng)在工業(yè)生產(chǎn)中稱為苛化法）

 

．
（6）科學(xué)研究表明，人體過(guò)量攝入鋁元素會(huì)嚴(yán)重危害身體健康．請(qǐng)你結(jié)合實(shí)際提出兩條杜絕鋁元素過(guò)量攝入的措施：

 

．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)用到的儀器來(lái)回答；
（2）氧化鋁、二氧化硅均可以和氫氧化鈉發(fā)生反應(yīng)，氧化鐵和氫氧化鈉之間不反應(yīng)，據(jù)此來(lái)確定難溶物的成分；
（3）工業(yè)上電解熔融的氧化鋁來(lái)獲取金屬鋁，根據(jù)化學(xué)方程式結(jié)合電子轉(zhuǎn)移計(jì)算生成金屬鋁的量；
（4）氫氧化鋁受熱易分解為氧化鋁和水；
（5）①根據(jù)每一步轉(zhuǎn)化發(fā)生的反應(yīng)確定所屬的反應(yīng)類型；
②碳酸鈉可以和強(qiáng)堿氫氧化鈣之間發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)；
③在涉及到食物包裝及其含有鋁元素的藥品時(shí)要注意盡可能的避免．

解答：解：（1）過(guò)濾實(shí)驗(yàn)用到的玻璃儀器：燒杯、玻璃棒、漏斗，故答案為：玻璃棒；漏斗；
（2）氧化鋁、二氧化硅均可以和氫氧化鈉發(fā)生反應(yīng)，氧化鐵和氫氧化鈉之間不反應(yīng)，所以不溶物A的主要成分為Fe₂O₃，故答案為：Fe₂O₃；
（3）工業(yè)上電解熔融的氧化鋁來(lái)獲取金屬鋁，即2Al₂O₃

通電  .

4Al+3O₂↑，根據(jù)化學(xué)方程式，電子轉(zhuǎn)移為12mol生成金屬鋁是4mol，所以若電路中通過(guò)1mol電子，可以得到鋁的質(zhì)量是

4

12

mol×27g/mol=9g，故答案為：2Al₂O₃

通電  .

4Al+3O₂↑；9；
（4）操作Ⅱ中發(fā)生的反應(yīng)是：偏鋁酸鈉和二氧化碳反應(yīng)生成氫氧化鋁和碳酸鈉，生成不溶物B為氫氧化鋁，離子方程式是：3H₂O+2AlO₂^-+CO₂=2Al（OH）₃↓+CO₃^2-，故答案為：3H₂O+2AlO₂^-+CO₂=2Al（OH）₃↓+CO₃^2-；
（5）①溶液B是碳酸鈉，可以和氫氧化鈣發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)生成碳酸鈣和氫氧化鈉，所以X是碳酸鈣，Y是氧化鈣，Z是氫氧化鈣，涉及到了分解反應(yīng)、化合反應(yīng)以及復(fù)分解反應(yīng)，不涉及置換反應(yīng)，故答案為：置換反應(yīng)；
②流程中③的化學(xué)方程式為：Na₂CO₃+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+2NaOH，屬于復(fù)分解反應(yīng)，故答案為：Na₂CO₃+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+2NaOH；
③在涉及到食物包裝及其含有鋁元素的藥品時(shí)要注意盡可能的避免，如：盡量少喝鋁制包裝的飲料、食品；少吃用氫氧化鋁做的胃藥等，故答案為：盡量少喝鋁制包裝的飲料、食品或少吃用氫氧化鋁做的胃藥等．

點(diǎn)評(píng)：本題考查學(xué)生鐵以及化合物的性質(zhì)、二氧化硅以及金屬鋁的化合物的性質(zhì)知識(shí)，屬于綜合知識(shí)的考查，難度不大．