1、6 有关镁有关镁、铝及其化合物的化工流程题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 制石灰乳: CaCO3= 高温 CaOCO2、CaOH2O=Ca(OH)2; 沉淀 Mg2 :Mg2Ca(OH) 2=Mg(OH)2Ca 2; 制备 MgCl2:Mg(OH)22HCl=MgCl22H2O; 电解 MgCl2:MgCl2(熔融)= 电解 MgCl2。 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
2、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)写出两步骤中可能发生反应的离子方程式。 答案 Al2O32OH =2AlO 2H2O, SiO22OH =SiO2 3H2O。 AlO 2CO22H2O=Al(OH)3HCO 3, SiO2 32CO22H2O=H2SiO32HCO 3。 (2)步骤中不用盐酸(或 H2SO4)酸化的理由是_ _。 答案 因为 AlO 2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 NaHC
3、O3用途广泛,经济效益好 (3)步骤中得到较纯的 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 1 000 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)写出中可能发生反应的离子方程式。 答案 Al2O36H =2Al33H 2O, Fe2O36H =2Fe33H 2O。 Al3 4OH=AlO 22H2O, Fe3 3OH=Fe(OH) 3。 (2)步骤中不用氨水沉淀 Fe3 的原因: _ _。 答案 Al(OH)3只能溶于强碱,不能溶于氨水,若用氨水则不能将 Fe(OH)3和
4、 Al(OH)3分离 1工业上制备下列物质的生产流程合理的是( ) A由铝土矿冶炼铝:铝土矿 提纯 Al2O3 HCl AlCl3 通电 Al B从海水中提取镁:海水 石灰乳 Mg(OH)2 加热 MgO 通电 Mg C由 NaCl 制漂白粉:饱和食盐水 通电 Cl2 NaOH溶液 漂白粉 D由黄铁矿制硫酸:黄铁矿 煅烧 SO2 催化氧化 SO3 98%浓硫酸吸收 H2SO4 答案 D 2工业从铝土矿(主要成分是 Al2O3 xH2O、SiO2、Fe2O3等)提取纯 Al2O3做冶炼铝的原料, 提取时操作过程如图,图中操作错误的是( ) A B C D 答案 A 解析 铝土矿灼烧除去结晶水,灼
5、热后的不挥发物质中加入过量的盐酸,Al2O3、Fe2O3溶解 成铝盐、铁盐,过滤除去不溶的杂质二氧化硅等,溶液中含有过量的盐酸,向的滤液中加 入过量氢氧化钠使铝盐变成偏铝酸盐,而铁离子转化为氢氧化铁沉淀,过滤除去,滤液中含 有过量的氢氧化钠,向的滤液中加入过量盐酸,溶液中偏铝酸根、氢氧化钠转化为氯化铝、 氯化钠,溶液溶质为氯化铝、氯化钠,不能生成氢氧化铝沉淀,应通入二氧化碳,可得氢氧 化铝沉淀,故错误,氢氧化铝沉淀灼烧分解生成氧化铝,干燥不能使氢氧化铝分解,故 错误,故选 A。 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
6、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)AlN3H2O 90 Al(OH)3NH3 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)Al2O36H =2Al33H 2O (3)2Fe2 2HClO=2Fe3ClH 2O (4)Fe(OH)3 (5)防止 Al(OH)2Cl 水解生成 Al(OH)3