無水*化鋁在生產、生活中應用廣泛。工業上用鋁土礦(主要成分為Al2O3，含有Fe2O3＞SiO2 等雜質)製取...

問題詳情：

無水*化鋁在生產、生活中應用廣泛。工業上用鋁土礦(主要成分為Al2O3，含有Fe2O3＞SiO2 等雜質)製取無水*化鋁的一種工藝流程示意如下：

已知：

(1)*化鋁在水中形成具有淨水作用的*氧化鋁膠體，其反應的離子方程式為：_________________。

(2)步驟I中焙燒使固體水分揮發、氣孔數目增多，其作用是___________________(只要求寫 出一種)。

(3)步驟I中焙燒生成三種固體單質，其中生成非金屬單質的反應的化學方程式為：____________________。

(4)步驟II生成的尾氣中含有Cl2，一定温度下，Cl2 用足量的NaOH溶液吸收，氧化產物只有NaClO和NaClO3，經測定溶液中ClO-和ClO物質的量濃度之比為3：1，則在Cl2被吸收過程中被還原的*元素和被氧化的*元素物質的量之比為_________________。

(5)結合流程及相關數據分析，步驟II冷卻之後得到的*化鋁(粗品)中含有的主要雜質為_________ (填化學式)。

(6)工業生產過程中需要控制加入鋁粉的量，以提高鋁粉的利用率，從而降低生產成本，“廢渣”的主要成分有NaCl和___________ (填化學式)。

【回答】

A13++3H2OAl(OH)3+3H+    增大反應物的接觸面積，加快反應速率，使反應充分或防止後續步驟生成的AlCl3水解    SiO2+2CSi+2CO↑    2：1    FeCl3    FeCl2   

【解析】

鋁土礦(主要成分為Al2O3，含有Fe2O3＞SiO2等雜質)和焦炭反應，發生置換反應，生成鐵單質，鋁單質等，再加入*氣高温環境下，反應生成*化鐵，*化硅，*化鋁等，根據物質的沸點可知，*化鐵和*化鋁在步驟II中混合存在。

【詳解】

(1)*化鋁在水中形成具有淨水作用的*氧化鋁膠體，其反應的離子方程式為：A13++3H2OAl(OH)3+3H+。

(2)步驟I中焙燒使固體水分揮發、氣孔數目增多，其作用是增大反應物的接觸面積，加快反應速率，使反應充分或防止後續步驟生成的AlCl3水解。

(3)步驟I中焙燒生成三種固體單質，均為置換反應，其中生成非金屬單質的反應的化學方程式為：SiO2+2CSi+2CO↑。

(4)步驟II生成的尾氣中含有Cl2，一定温度下，Cl2用足量的NaOH溶液吸收，氧化產物只有NaClO和NaClO3，經測定溶液中ClO-和ClO物質的量濃度之比為3：1，則根據轉移電子數守恆可知，6Cl2+12OH-=3ClO-+ClO3-+8Cl-+6H2O，在Cl2被吸收過程中被還原的*元素和被氧化的*元素物質的量之比為8:4=2：1。

(5)結合沸點可知，步驟II冷卻之後得到的*化鋁(粗品)中含有的主要雜質為 FeCl3。

(6)工業生產過程中需要控制加入鋁粉的量，以提高鋁粉的利用率，從而降低生產成本，鋁粉把*化鐵還原，“廢渣”的主要成分有NaCl和FeCl2。

知識點：鎂和鋁

題型：綜合題