Question

某探究小组在实验室中用铝土矿(主要成分为Al₂O₃，还含有Fe₂O₃、SiO₂)提取氧化铝，流程如下，回答下列问题：

（1）画出Al的原子结构示意图      。

（2）写出反应①中主要成分发生反应的化学方程式：      。

（3）写出滤液B中溶质的化学式      。

（4）甲同学在实验室中用如左下图装置制备CO₂气体，并通入滤液B中制备Al(OH)₃时，结果没有产生预期现象。乙同学分析认为：甲同学通入的CO₂中含有HCl气体，是导致实验失败的原因。乙同学认为在实验装置Ⅰ和装置Ⅱ之间增加右下图装置可解决这个问题。请在右下图装置的横线上注明试剂名称。

（5）工业上通常以铝土矿提取得到的Al₂O₃为原料制备无水氯化铝：

该反应中的还原剂是      ，若制得22.4 L（标准状况下）CO₂气体时，则有      mol电子发生转移。

Answer

（12分）（1）   [2分]

（2）Al2O3+6HCl＝2AlCl3+3H2O [2分，若多写Fe2O3与HCl反应不扣分]

（3）NaAlO2、NaCl、NaOH [2分，只要写出NaAlO2、NaCl即给分，答对一个给1分]

（4）饱和碳酸氢钠溶液 [2分，写成化学式也给分，“饱和”未写不扣分]

（5）C（或碳），  4  [每空2分]

【解析】

试题分析：（1）Al的原子序数是13，所以Al的原子结构示意图是。

（2）盐酸和氧化铝、氧化铁反应，但和二氧化硅不反应。由于主要成分是氧化铝，所以反应的方程式是Al2O3+6HCl＝2AlCl3+3H2O。

（3）由于氢氧化铝是两性氢氧化物，所以A中加入过量的氢氧化钠溶液时生成偏铝酸钠，则B中溶质的主要成分是NaAlO2、NaCl、NaOH。

（4）要除去CO2中的氯化氢气体，应该利用饱和碳酸氢钠溶液。

（5）根据反应的方程式可知，碳元素的化合价从0价升高到＋4价，失去4个电子，所以还原剂是碳。CO2的物质的量是22.4L÷22.4L/mol＝1.0mol，则转移电子的物质的量是4mol。

考点：考查铝土矿中氧化铝提纯的有关判断、计算以及氧化还原反应的判断