Question

[化學一化學與技術]鋁是地殼中含量最多的金屬元素，1854年法國化學家德維爾用金屬鈉還原氯化鈉和氯化鋁的復鹽，獲得了金屬鋁單質．1886年，美國人豪爾和法國人海郎特，分別獨立地電解熔融的氧化鋁和冰晶石的混合物，制得了金屬鋁，奠定了今天大規模生產鋁的基礎．工業生產金屬鋁的原料是鋁土礦（主要成分為Al₂O₃，另含有Fe₂O₃和SiO₂），工業中得到較純氧化鋁的過程如圖所示：

試回答下列問題：
（1）操作I是一種重要的混合物分離方法，實驗室進行該項操作用到的玻璃儀器有燒杯、

 

、

 

．
（2）經分析不溶物A的主要成分為

 

．
（3）工業上電解煉鋁的化學方程式為

 

，若電路中通過1mol電子，可以得到鋁

 

g．
（4）操作Ⅱ中生成不溶物B的離子方程式是

 

．
（5）為了提高綜合經濟效益，實際工業生產中常將上述反應中的相關物質循環利用．其部分轉化關系如圖所示：

①上述轉化中未涉及四種基本反應類型中的

 

反應；
②寫出③的化學方程式（該反應在工業生產中稱為苛化法）

 

．
（6）科學研究表明，人體過量攝入鋁元素會嚴重危害身體健康．請你結合實際提出兩條杜絕鋁元素過量攝入的措施：

 

．

Answer 1

分析：（1）根據實驗用到的儀器來回答；
（2）氧化鋁、二氧化硅均可以和氫氧化鈉發生反應，氧化鐵和氫氧化鈉之間不反應，據此來確定難溶物的成分；
（3）工業上電解熔融的氧化鋁來獲取金屬鋁，根據化學方程式結合電子轉移計算生成金屬鋁的量；
（4）氫氧化鋁受熱易分解為氧化鋁和水；
（5）①根據每一步轉化發生的反應確定所屬的反應類型；
②碳酸鈉可以和強堿氫氧化鈣之間發生復分解反應；
③在涉及到食物包裝及其含有鋁元素的藥品時要注意盡可能的避免．

解答：解：（1）過濾實驗用到的玻璃儀器：燒杯、玻璃棒、漏斗，故答案為：玻璃棒；漏斗；
（2）氧化鋁、二氧化硅均可以和氫氧化鈉發生反應，氧化鐵和氫氧化鈉之間不反應，所以不溶物A的主要成分為Fe₂O₃，故答案為：Fe₂O₃；
（3）工業上電解熔融的氧化鋁來獲取金屬鋁，即2Al₂O₃

通電  .

4Al+3O₂↑，根據化學方程式，電子轉移為12mol生成金屬鋁是4mol，所以若電路中通過1mol電子，可以得到鋁的質量是

4

12

mol×27g/mol=9g，故答案為：2Al₂O₃

通電  .

4Al+3O₂↑；9；
（4）操作Ⅱ中發生的反應是：偏鋁酸鈉和二氧化碳反應生成氫氧化鋁和碳酸鈉，生成不溶物B為氫氧化鋁，離子方程式是：3H₂O+2AlO₂^-+CO₂=2Al（OH）₃↓+CO₃^2-，故答案為：3H₂O+2AlO₂^-+CO₂=2Al（OH）₃↓+CO₃^2-；
（5）①溶液B是碳酸鈉，可以和氫氧化鈣發生復分解反應生成碳酸鈣和氫氧化鈉，所以X是碳酸鈣，Y是氧化鈣，Z是氫氧化鈣，涉及到了分解反應、化合反應以及復分解反應，不涉及置換反應，故答案為：置換反應；
②流程中③的化學方程式為：Na₂CO₃+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+2NaOH，屬于復分解反應，故答案為：Na₂CO₃+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+2NaOH；
③在涉及到食物包裝及其含有鋁元素的藥品時要注意盡可能的避免，如：盡量少喝鋁制包裝的飲料、食品；少吃用氫氧化鋁做的胃藥等，故答案為：盡量少喝鋁制包裝的飲料、食品或少吃用氫氧化鋁做的胃藥等．

點評：本題考查學生鐵以及化合物的性質、二氧化硅以及金屬鋁的化合物的性質知識，屬于綜合知識的考查，難度不大．