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日常生活中使用的铝合金中的铝来自于电解氧化铝.工业上电解氧化铝要求其纯度不得低于98.2%,而天然铝土矿的氧化铝含量为50%~70%,杂质主要为Si02、Fe2O3、Ca0、Mg0、Na20等.工业生产铝锭
题目详情
日常生活中使用的铝合金中的铝来自于电解氧化铝.工业上电解氧化铝要求其纯度不得低于98.2%,而天然铝土矿的氧化铝含量为50%~70%,杂质主要为Si02、Fe2O3、Ca0、Mg0、Na20等.工业生产铝锭的工艺流程示意图如下:
一些氢氧化物沉淀的pH如表:
请回答下列问题:
(1)实验室进行步骤④的操作名称为______.
(2)固体A的化学式为______,物质C的化学式为______.
(3)步骤④调节pH的范围为______.
(4)步骤⑥反应的化学方程式为
一些氢氧化物沉淀的pH如表:
沉淀物 | Al(OH)3 | Fe(OH)3 | Mg(OH)2 |
开始沉淀pH(离子初始浓度为0.01mol/L) | 4 | 2.3 | 10.4 |
完全沉淀pH(离子初始浓度为<10-5mol/L) | 5.2 | 4.1 | 12.4 |
(1)实验室进行步骤④的操作名称为______.
(2)固体A的化学式为______,物质C的化学式为______.
(3)步骤④调节pH的范围为______.
(4)步骤⑥反应的化学方程式为
2Al2O3(熔融)
4Al+3O2↑
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冰晶石 |
2Al2O3(熔融)
4Al+3O2↑
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冰晶石 |
▼优质解答
答案和解析
(1)由工艺流程可知,步骤④调节pH值后,将固体与液体分离,应采用过滤的方法,
故答案为:过滤;
(2)由工艺流程可知,步骤①加入盐酸,Si02不与盐酸反应,过滤得到的固体A为Si02;
由工艺流程可知,溶液B中含有Fe3+,加入C调节pH值后,通过过滤得到沉淀Fe(OH)3,故加入C调节pH值的目的是将Fe3+转化为Fe(OH)3,除去Fe3+,溶液B中含有Na+、Ca2+、Mg2+,故C最好选择NaOH 或Ca(OH)2溶液,
故答案为:Si02;NaOH 或Ca(OH)2;
(3)步骤④中调节溶液pH,使铝离子沉淀完全而Mg2+离子不产生沉淀,由表中数据可知,pH=4时铝离子开始沉淀,pH=5.2时铝离子完全沉淀,Mg2+开始沉淀溶液的pH=10.4,所以要使铝离子沉淀完全而Mg2+离子不产生沉淀,则步骤④调节pH的范围为:5.2<pH<10.4,
故答案为:5.2<pH<10.4;
(4)工业上采用电解氧化铝的方法冶炼铝,反应方程式为:2Al2O3(熔融)
4Al+3O2↑,
故答案为:2Al2O3(熔融)
4Al+3O2↑.
故答案为:过滤;
(2)由工艺流程可知,步骤①加入盐酸,Si02不与盐酸反应,过滤得到的固体A为Si02;
由工艺流程可知,溶液B中含有Fe3+,加入C调节pH值后,通过过滤得到沉淀Fe(OH)3,故加入C调节pH值的目的是将Fe3+转化为Fe(OH)3,除去Fe3+,溶液B中含有Na+、Ca2+、Mg2+,故C最好选择NaOH 或Ca(OH)2溶液,
故答案为:Si02;NaOH 或Ca(OH)2;
(3)步骤④中调节溶液pH,使铝离子沉淀完全而Mg2+离子不产生沉淀,由表中数据可知,pH=4时铝离子开始沉淀,pH=5.2时铝离子完全沉淀,Mg2+开始沉淀溶液的pH=10.4,所以要使铝离子沉淀完全而Mg2+离子不产生沉淀,则步骤④调节pH的范围为:5.2<pH<10.4,
故答案为:5.2<pH<10.4;
(4)工业上采用电解氧化铝的方法冶炼铝,反应方程式为:2Al2O3(熔融)
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冰晶石 |
故答案为:2Al2O3(熔融)
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冰晶石 |
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