【文档说明】【精准解析】2021新高考化学鲁科版:第3章专题突破10有关镁、铝及其化合物的化工流程题【高考】.docx,共(5)页,270.105 KB,由小赞的店铺上传
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专题突破10有关镁、铝及其化合物的化工流程题1.从海水中提取镁的流程(1)流程:(2)主要化学反应:①制石灰乳:CaCO3=====高温CaO+CO2↑、CaO+H2O===Ca(OH)2;②沉淀Mg2+:Mg2++Ca(OH)2===Mg(OH)2↓
+Ca2+;③制备MgCl2:Mg(OH)2+2HCl===MgCl2+2H2O;④电解MgCl2:MgCl2(熔融)=====通电Mg+Cl2↑。2.工业炼铝的流程铝是地壳中含量最多的金属元素,在自然界主要以化合态的形式存在于氧化铝中。铝土矿的主要成分是Al2O3,此外还
含有少量SiO2、Fe2O3等杂质,冶炼金属铝很重要的一个过程是Al2O3的提纯。由于Al2O3是两性氧化物,而杂质SiO2是酸性氧化物,Fe2O3是碱性氧化物,因而可设计出两种提纯氧化铝的方案。方案一:碱溶法讨论回答下列问题:(1)写出①③两步骤中可能发生反应的离子方程式
。答案①Al2O3+2OH-+3H2O===2[Al(OH)4]-,SiO2+2OH-===SiO2-3+H2O。③[Al(OH)4]-+CO2===Al(OH)3↓+HCO-3,SiO2-3+2CO2+2H2O===H2SiO3↓+2HCO-3。(2)步
骤③中不用盐酸(或H2SO4)酸化的理由是______________________________________________________________________________________________________
____。答案因为[Al(OH)4]-与酸反应生成的Al(OH)3具有两性,可溶于强酸,不易控制酸的量;CO2廉价而且生成的副产物NaHCO3用途广泛,经济效益好(3)步骤④中得到较纯的Al2O3,可能含有____________杂质,在电解时它不会影响铝的纯度的原因:____________
________________________________________________________________________________________________________________________
____________。答案SiO2由于SiO2的熔点很高,在加热到1000℃左右时不会熔化,因而不影响铝的纯度方案二:酸溶法讨论回答下列问题:(1)写出①②中可能发生反应的离子方程式。答案①Al2O3+6H+===2Al3++3H2O,
Fe2O3+6H+===2Fe3++3H2O。②Al3++4OH-===[Al(OH)4]-,Fe3++3OH-===Fe(OH)3↓。(2)步骤②中不用氨水沉淀Fe3+的原因:_________________________________
___________________________________________________________________________________。答案Al(OH)3只能溶于强碱,不能溶于氨水,用氨水不能将Fe(
OH)3和Al(OH)3分离1.已知MgO、MgCl2的熔点分别为2800℃、604℃,将MgO、MgCl2加热熔融后通电电解,都可得到金属镁。海水中含有MgCl2,工业上从海水中提取镁正确的方法是()A
.海水――→NaOHMg(OH)2――→电解MgB.海水――→HClMgCl2溶液―→MgCl2(熔融)――→电解MgC.海水――→石灰乳Mg(OH)2――→灼烧MgO――→电解MgD.海水――→石灰乳Mg(OH)2――→
HClMgCl2溶液―→MgCl2(熔融)――→电解Mg答案D解析工业上提取镁除从理论上可行外还要考虑设备、原料、成本等问题。A项中使用NaOH成本高,且Mg(OH)2是一种不溶性碱,加热熔融时会发生分解,因
此不可行;B项中海水加HCl得不到MgCl2;C项中电解MgO时,由于MgO的熔点很高,耗能大,经济效益差。2.(2020·芜湖统考)镓(Ga)与铝同主族,曾被称为“类铝”,其氧化物和氢氧化物均为两性化合物。工业制备镓的流程如下图所示:下列判断不合理的
是()A.Al、Ga均处于第ⅢA族B.Ga2O3可与盐酸反应生成GaCl3C.Ga(OH)3可与NaOH反应生成NaGaO2D.酸性:Al(OH)3>Ga(OH)3答案D解析镓(Ga)与铝同主族,均处于第ⅢA族,A项正确;Ga2O3与Al2O3的性质相似,可与盐酸反应生
成GaCl3,B项正确;Ga(OH)3属于两性氢氧化物,与Al(OH)3的性质相似,能与NaOH溶液反应生成NaGaO2,C项正确;在Na[Al(OH)4]和NaCaO2的混合液中通入适量CO2,只有Al
(OH)3沉淀,而没有Ga(OH)3沉淀,根据强酸制弱酸的原理,Ga(OH)3的酸性强于碳酸,则酸性:Al(OH)3<Ga(OH)3,D项错误。3.利用铝灰(主要成分为Al、Al2O3、AlN、FeO等)制备铝鞣剂[主要成分为Al(OH
)2Cl]的一种工艺如下:(1)气体A能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。铝灰在90℃时水解生成A的化学方程式为_______________________________________________________
_________________________________________________________________________________________,“水解”采用90℃而不在室温下进行的原因是_________
_______________________________________________________________________________________________。(2)“酸溶”时,Al2O3发生反应的离子方程式为_______________
________________________________________________________________________________________。(3)“氧化”时,发生反应的离子方程式为____________________________
_______________________________________________________________________________。(4)“废渣”的成分为_________
___(填化学式)。(5)采用喷雾干燥而不用蒸发的原因是________________________________________________________________________________________________________________。答案(1)Al
N+3H2O90℃Al(OH)3+NH3↑加快AlN的水解反应速率,降低NH3在水中的溶解度,促使NH3逸出(2)Al2O3+6H+===2Al3++3H2O(3)2Fe2++2H++ClO-===2Fe3++Cl-+H2O(4)Fe(OH)3(5)防止Al(OH)2Cl水解生成Al(OH)
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