Question

以煤粉灰（主要成分为Al₂O₃、SiO₂及少量Fe₂O₃等）为原料制取Al₂O₃的部分工艺流程如下：

（资料）FeCl₃溶液中滴入KSCN溶液会呈血红色

 

（1）“酸浸”时将煤制成煤粉灰的目的______。“酸浸”时温度不宜过高的原因是_______。滤渣的主要成分是_______。

（2）“除铁”时，发生的反应为FeCl₃+3NH₄HCO₃＝___+Fe(OH)₃↓+3CO₂↑；检验溶液中铁元素已除尽的方法是________。

（3）“结晶”是向浓溶液中通入HCl气体，从而获得AlCl₃·6H₂O晶体的过程。溶液中Al^3＋和盐酸的浓度随通气时间的变化如下图所示。由此可得出的结论是______。（图中物质的浓度数值为另一种浓度表示法）

 

（4）上述流程中，可以循环利用的物质是_________。

（5）“煅烧”时发生反应的化学方程式_________。

（6）高温烧结的氧化铝，又称人造刚玉或人造宝石，可用于制机械轴承、钟表中的钻石、坩埚、高强度陶瓷等。由此可推知氧化铝的性质有________。

A硬度大         B熔点高       C性质稳定

Answer

增大接触面积，充分反应 防止盐酸挥发 SiO2 3NH4Cl（系数3不能少） 取沉铁后的溶液，向其中滴入几滴KSCN溶液，若溶液不显血红色，说明铁已除尽 盐酸的浓度越高，越有利于AlCl3·6H2O晶体析出 HCl ABC

【解析】

（1）“酸浸”时将煤制成煤粉灰，可以增大反应物之间的接触面积，使反应更充分；

浓盐酸具有挥发性，“酸浸”时温度不宜过高的原因是：防止盐酸挥发；

氧化铁、氧化铝都能与盐酸反应，二氧化硅与盐酸不反应，故滤渣的主要成分是：SiO2；

（2）根据质量守恒定律，化学反应前后，原子的种类和数目不变，结合化学方程式：FeCl3+3NH4HCO3＝___+Fe(OH)3↓+3CO2↑，反应物中含1个Fe、3个Cl、3个N、15个H、3个C、9个O，生成物中含1个Fe、3个H、9个O、3个C，故生成物中还应含3个Cl、3个N、12个H，故填：3NH4Cl；

FeCl3溶液中滴入KSCN溶液会呈血红色，故检验溶液中铁元素已除尽的方法是：取沉铁后的溶液，向其中滴入几滴KSCN溶液，若溶液不显血红色，说明铁已除尽；

（3）由图可知，随着通气时间的增加，盐酸的浓度不断增加，铝离子的浓度不断降低，故可得出：盐酸的浓度越高，越有利于AlCl3·6H2O晶体析出；

（4）由图可知，煅烧时，AlCl3·6H2O生成了氧化铝和副产品，根据质量守恒定律，化学反应前后，元素的种类不变，反应物中含Al、Cl、H、O，生成物中也应含Al、Cl、H、O，故生成的副产品是HCl、H2O，故HCl既是反应物，又是生成物，可以循环利用；

（5）由（4）可知，AlCl3·6H2O高温煅烧生成氧化铝、HCl和水，该反应的化学方程式为：；

（6）氧化铝通过高温煅烧得到，故熔点高，高温烧结的氧化铝，可用于制机械轴承、钟表中的钻石、坩埚、高强度陶瓷等，故具有硬度大，性质稳定的特点。

故选ABC。