Question

某课外小组研究铝土矿中Al₂O₃的含量。查阅资料得知，铝土矿的主要成分是

Al₂O₃，杂质是Fe₂O₃、SiO₂等。从铝土矿中提取Al₂O₃的过程如下：

（1）第①步，向铝土矿中加入足量烧碱溶液后，发生反应的离子方程式是

                                                               ；

                                                             ；

第③步中，生成氢氧化铝的离子方程式是

                                                             。

（2）将实验过程中所得固体精确称量，课外小组发现所得氢氧化铝固体的质量与原铝土矿质量相等，则该铝土矿中Al₂O₃的质量分数是________。（保留一位小数）

（3）工业上制取AlCl₃用Al₂O₃与C、Cl₂在高温条件下反应，每消耗0.5 mol 碳单质，转移1mol电子，反应的化学方程式是                             。

Answer

（1） Al2O3+2OH－＝ 2AlO2－+H2O （2分）  SiO2+2OH－＝ SiO32－+ H2O      （2分）

Al3+ +3NH3·H2O＝Al(OH)3↓+ 3NH4+（写AlCl3与NaOH的反应不给分）（２分）

（2）65.4% （2分）  （3）Al2O3+3Cl2+3C2AlCl3 +3CO （2分）

【解析】

试题分析：（1）氧化铁和氢氧化钠溶液不反应，氧化铝和二氧化硅能和氢氧化钠溶液反应，则向铝土矿中加入足量烧碱溶液后，发生反应的离子方程式是Al2O3+2OH－＝ 2AlO2－+H2O、SiO2+2OH－＝ SiO32－+ H2O。固体B是氧化铁，A中含有偏铝酸钠和硅酸钠以及过量的氢氧化钠，则加入过量的盐酸后生成硅酸沉淀和氯化铝，即固体C是硅酸，D中含有氯化铝和盐酸，因此反应③中生成氢氧化铝的试剂是氨气或氨水，则生成氢氧化铝的离子方程式是Al3+＋3NH3·H2O＝Al(OH)3↓＋ 3NH4+。

（2）所得氢氧化铝固体的质量与原铝土矿质量相等，这说明铝土矿中Al2O3的质量分数和氢氧化铝中氧化铝的质量分数是相同的。又因为氧化铝可以写成Al2O3·3H2O的形式，所以质量分数是。

（3）每消耗0.5 mol 碳单质，转移1mol电子，这说明反应中碳失去2个电子，即氧化产物是CO，所以反应的化学方程式是Al2O3+3Cl2+3C2AlCl3 +3CO。

考点：考查物质的分离与提纯、方程式的书写以及物质含量的有关计算