1、铝及其化合物夯实材料【化学反应】（1）Al 和 NaOH 溶液的反应：2Al2OH 2H 2O=2AlO 3H 2 2（2）Al 和稀硫酸的反应：2Al6H =2Al3 3H 2（3）Al 2O3和 NaOH 溶液的反应：Al 2O32OH =2AlO H 2O 2（4）Al 2O3和稀硫酸的反应：Al 2O36H =2Al3 3H 2O（5）Al(OH) 3和 NaOH 溶液的反应：Al(OH) 3OH =AlO 2H 2O 2（6）Al(OH) 3和盐酸的反应：Al(OH) 33H =Al3 3H 2O（7）Al 在氧气中燃烧：4Al3O 2 2Al2O3（8）Al 和 Fe3O4的反应：
2、8Al3Fe 3O4 9Fe4Al 2O3（9）向 NaAlO2溶液中通入过量 CO2气体：AlO 2H 2OCO 2=Al(OH)3HCO 2 3（10）向 NaAlO2溶液中滴入过量盐酸：AlO 4H =Al3 2H 2O 2（11）将 NaAlO2溶液与 NaHCO3溶液混合：AlO HCO H 2O=Al(OH)3CO 2 3 23（12）将 NaAlO2溶液与 AlCl3溶液混合：3AlO Al 3 6H 2O=4Al(OH)3 2（13）向 AlCl3溶液中加入过量氨水：Al 3 3NH 3H2O=Al(OH)33NH 4（14）向 AlCl3溶液中加入过量 NaOH 溶液：Al
3、3 4OH =AlO 2H 2O 2（15）将 AlCl3溶液与 NaHCO3溶液混合：Al 3 3HCO =Al(OH)33CO 2 3（16）将 AlCl3溶液与 Na2CO3溶液混合：2Al 3 3CO 3H 2O=2Al(OH)33CO 223（17）将 AlCl3溶液与 Na2S 溶液混合：2Al 3 3S 2 6H 2O=2Al(OH)33H 2S（18）工业上冶炼铝：2Al 2O3 4Al3O 2【考点导引】考点一铝的性质及应用例题 1、下列由实验现象得出正确结论的是( )选项 实验现象 结论A把相同大小的铝片和镁片分别投入相同浓度的 NaOH 溶液中：铝溶解有气泡产生，而镁没有
4、任何变化铝的金属性比镁强B取一块铝箔，用酒精灯点燃；铝箔只熔化成液体而没有滴落铝不易燃烧C 向氯化铵溶液中投入一铝片：铝片上产生大量气泡 该气体是氨气D 向氯化铝溶液中逐滴滴加 NaOH 溶液至过量：先产生白 氢氧化铝能溶于强色沉淀，后沉淀逐渐溶解，最后沉淀完全消失 碱溶液解析：金属性的强弱可根据金属与酸反应时金属失电子的能力强弱判断，而不是与碱反应，故 A 错误；没有滴落表明氧化铝的熔点高，故 B 错误；氯化铵溶液显酸性，与铝反应时放出氢气，故 C 错误；氯化铝和氢氧化钠溶液反应先生成氢氧化铝白色沉淀，氢氧化铝再和氢氧化钠溶液反应生成可溶性的偏铝酸钠，故 D 正确。答案：D考点二铝的重要化合
5、物的性质、用途及转化例题 2、工业上用某种氧化铝矿石(含 Fe2O3杂质)为原料冶炼铝的工艺流程如下：对上述流程的判断正确的是( )A试剂 X 可以为氨水，沉淀中含有铁的化合物BCO 2可以用 H2SO4溶液或稀盐酸代替C反应中的离子方程式为 CO2AlO 2H 2O=Al(OH)3HCO 2 3D工业上还可采用 Fe 还原 Al2O3的方法制 Al，成本更低解析：A 项，试剂 X 应为强碱溶液，使 Al2O3溶解，A 错误；B 项，若用强酸代替 CO2，强酸过量时，Al(OH) 3会溶解，不能保证得到 Al(OH)3沉淀，B 错误；D 项，因 Al 比 Fe 活泼，不能用 Fe 置换 Al，
6、D 错误。答案：C例题 3、某冶金厂的矿渣含有较多的 Al2O3、Fe 2O3、MgO、SiO 2，现欲进行综合利用以提取氧化铝、氧化镁、氧化铁作为工业原料，其设计的工艺流程如下：已知：氧化镁与水反应生成氢氧化镁；硅酸的酸性比氢氧化铝强。饱和氯化铵溶液的 pH 约为 5，氢氧化镁开始沉淀至沉淀完全的 pH 范围：9.012.0。氢氧化铁开始沉淀至沉淀完全的 pH 范围：2.74.0。(1)写出过程中氧化铝发生反应的化学方程式：_。(2)过程的名称是_，产品乙的俗名是_。(3)过程中所用适量的 B 是一种气体，B 是_(填化学式)，过程中所发生的反应的离子方程式为_。解析：矿渣粉碎后与纯碱混合熔
7、融，Al 2O3、SiO 2分别生成偏铝酸钠、硅酸钠。产品乙是红棕色固体，应是 Fe2O3。根据已知信息 MgO 与水反应生成 Mg(OH)2，即残渣甲是 Fe2O3和Mg(OH)2的混合物。用饱和氯化铵溶液溶解，Mg(OH) 2转化为氯化镁，过滤后与氢氧化钠反应生成 Mg(OH)2沉淀，灼烧得到 MgO，产品甲是 MgO。溶液丙中含有硅酸钠和偏铝酸钠，通入适量 CO2，因为硅酸的酸性比 Al(OH)3强，则优先生成 Al(OH)3沉淀，灼烧得到氧化铝。答案：(1)Al 2O3Na 2CO3 2NaAlO2CO 2(2)溶解、过滤 铁红(3)CO 2 = = = = =高 温 CO23H 2O
8、2AlO =2Al(OH)3CO 2 23考点三镁及其重要化合物的性质及用途例题 4、从海水中提取镁的工艺流程可表示如下：下列说法不正确的是( )A用此法提取镁的优点之一是原料来源丰富B步骤电解 MgCl2时阴极产生氯气C步骤可将晶体置于 HCl 气体氛围中脱水D上述工艺流程中涉及化合、分解和复分解反应解析：电解 MgCl2时阳极产生氯气，阴极产生 Mg。答案：B例题 5、(1)海水提镁的一段工艺流程如下图：浓海水的主要成分如下：离子 Na Mg2 Cl SO24浓度/(gL 1 ) 63.7 28.8 144.6 46.4该工艺过程中，脱硫阶段主要反应的离子方程式为_，产品 2 的化学式为_
9、，1L 浓海水最多可得到产品 2 的质量为_g。(2)采用石墨阳极、不锈钢阴极电解熔融的氯化镁，发生反应的化学方程式为_；电解时，若有少量水存在会造成产品镁的消耗，写出有关反应的化学方程式_。解析：(1)由题给海水的主要成分，脱硫就是除掉硫酸根离子，发生反应：Ca2 SO =CaSO4；由框图信息知，产品 2 为 Mg(OH)2；1 L 浓海水中含有 Mg2 28.8 24g，物质的量为 1.2 mol，则最多生成 Mg(OH)2 1.2 mol，质量为 1.2 mol58 gmol1 69.6 g。(2)电解熔融氯化镁生成氯气和单质镁，若有水存在，则高温下镁与水反应。答案：(1)Ca 2 S
10、O =CaSO4 Mg(OH) 2 69.6(2)24MgCl2 MgCl 2Mg2H 2O Mg(OH)2H 2= = = = =电 解 = = = = =高 温 【考点练习】1已知甲、乙、丙都为二元化合物,常温下,甲为无色气体,乙为淡黄色固体,丙呈液态,乙、丁、己在熔融状态下能导电,戊是助燃剂。298 K 时,0.01 molL -1己溶液的AG=lg =-10。它们之间的转化关系如图所示,下列说法错误的是A.丁的化学式为 Na2CO3 B.己在水中完全电离C.1 mol 乙与甲完全反应转移电子 2 mol D.这六种物质属于电解质的有 4 种【答案】C【解析】本题考查物质推断,意在考查考
11、生对元素化合物的掌握程度。常温下,乙为淡黄色固体,丙呈液态,且乙和丙能发生反应,则乙为过氧化钠,丙为水,0.01 molL-1己溶液的AG=lg =-10,则 c(OH-)=0.01 molL-1,可推出己为氢氧化钠,戊为氧气。又常温下,甲为无色气体,能与过氧化钠反应生成氧气,则甲为二氧化碳,丁为碳酸钠。由上述分析可知,甲为二氧化碳,乙为过氧化钠,丙为水,丁为碳酸钠,戊为氧气,己为氢氧化钠。丁的化学式为Na2CO3,A 项正确;己为 NaOH,为强电解质,在水中完全电离,B 项正确;1 mol Na2O2与 CO2完全反应转移电子 1 mol,C 项错误;这六种物质中属于电解质的有乙、丙、丁、
12、己 4 种,D 项正确。2海水资源开发利用的部分过程如图所示，下列说法不正确的是A.海水淡化的常用方法有蒸馏法、电渗析法和离子交换法B.可通过分液的方法分离溴单质和苯的混合物C.“提纯”时，所加试剂可依次为 BaCl2、NaOH、Na 2CO3、盐酸D.精盐、NH 3和 CO2是侯德榜制碱工业的主要原料【答案】B3为探究 Na2O2与 H2O 的反应，进行了如下实验：有关说法不正确的是A.实验中发生反应的化学方程式为 2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2B.实验中 MnO2做 H2O2分解反应的催化剂C.综合实验和可以说明 Na2O2与 H2O 反应有 H2O2生成D.综合实验和可以说明使
13、酚酞褪色的是 O2【答案】D【解析】本题考查化学实验方案的设计与评价。A.实验中固体溶解有大量使带火星木条复燃的气体生成，说明过氧化钠与水发生反应生成氢氧化钠放出氧气，反应的化学方程式为：2Na 2O2+2H2O=4NaOH+O2，正确；B.实验迅速产生大量使带火星木条复燃的气体，说明 MnO2做 H2O2分解反应的催化剂，使反应速率加快，正确；C.对比实验和，说明Na2O2与 H2O 反应除与水发生反应生成氢氧化钠放出氧气外，还有 H2O2生成，正确；D. 对比实验和，说明使酚酞试液褪色是溶液中存在 H2O2的缘故，错误。故选 D。5药剂中常含有化学物质，下图是两种常见胃药的标签。下列说法正
14、确的是A.碳酸氢钠俗称小苏打B.两种药品主要成分均有强吸水性，故需干燥保存C.烧碱也适用于缓解胃酸过多引起的不适症状D.相同剂量的两种药片消耗胃酸的量相同【答案】A【解析】本题考查元素化合物的性质。A.碳酸氢钠俗称小苏打，正确；B.碳酸氢钠没有强吸水性，不需干燥保存，错误；C.烧碱有强腐蚀性，不适用于缓解胃酸过多引起的不适症状，错误； D. 碳酸氢钠和氢氧化铝与盐酸反应的化学方程式分别为：NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2，Al(OH) 3+3HCl=AlCl3+3H2O，有化学方程式可知，相同剂量的两种药片消耗胃酸的量不相同，错误。故选 A。6下列说法中不正确的有铝制餐具不宜用来
15、蒸煮或长时间存放酸性、碱性的食物Al 2O3熔点高,可用于制作耐高温仪器SiO 2有导电性,可用于制备光导纤维二氧化硅既能与氢氟酸反应,又能与烧碱反应,所以它是两性氧化物金属活动性不同,冶炼方法也有所不同明矾常作为饮用水的消毒剂镁铝合金的强度和硬度都比纯铝和纯镁大除去铜器表面铜绿而不损伤器物,可用稀硝酸A. B. C. D.【答案】D【解析】本题考查元素及其化合物知识,意在考查考生运用知识解决问题的能力。酸性、碱性的食物都会腐蚀铝,所以铝制餐具不宜用来蒸煮或长时间存放酸性、碱性的食物,正确;Al2O3熔点高,可用于制作耐高温仪器,正确;SiO 2没有导电性,不正确;二氧化硅与氢氟酸反应是一种特
16、殊的反应,所以它不是两性氧化物,不正确;金属活动性不同,冶炼方法也有所不同,正确;明矾的水解产物可以吸附水中的悬浮物,可以作净水剂,不能作消毒剂,不正确;镁铝合金的强度和硬度都比纯铝和纯镁大,正确;稀硝酸能与铜发生反应,用稀硝酸除去铜器表面铜绿会损伤器物,不正确。故选 D。7某小组用打磨过的铝片进行如下实验，下列分析不合理的是A.中铝片发生了钝化B.中产生的气泡可能是氮氧化合物C.中沉淀溶解的离子方程式是 Al(OH)3+ OH- + 2H 2OD.中加水稀释过程中，仅发生了氧化还原反应【答案】D【解析】本题考查铝及其化合物的性质。A. 中常温下浓硝酸能使铝片发生钝化，铝片不溶解，正确；B.
17、中加水，浓硝酸稀释变为稀硝酸，稀硝酸与铝反应会生成硝酸铝、NO和水，正确； C. 中硝酸铝溶液中加入氢氧化钠溶液，先生成氢氧化铝沉淀，之后氢氧化铝沉淀又溶解生成偏铝酸钠和水，沉淀溶解的离子方程式是：Al(OH) 3+ OH- + 2H 2O，正确；D. 中加水稀释过程中，稀释得到的稀硝酸溶解致密的氧化铝薄膜属于非氧化还原反应，与铝片反应属于氧化还原反应，错误。故选 D。8.工业上用铝土矿(主要成分为 Al2O3，含 Fe2O3杂质)为原料冶炼铝的工艺流程如下：下列叙述正确的是A.试剂 X 可以是氢氧化钠溶液，也可以是盐酸B.反应过滤后所得沉淀为氢氧化铁C.反应的化学方程式为 NaAlO2CO
18、22H 2O=Al(OH)3NaHCO 3D.图中所示转化反应都不是氧化还原反应【答案】C【解析】本题考查有关铝的化合物的性质。A、Al 2O3、Fe 2O3都和盐酸反应，要将氧化铝和Fe2O3分离出来，只能选择氢氧化钠，将氧化铝溶解为偏铝酸钠，A 错误；B、反应过滤后所得沉淀为氧化铁，B 错误；C、Y 为 CO2，偏铝酸盐中通二氧化碳来获得氢氧化铝沉淀，发生 NaAlO2CO 22H 2O=Al(OH)3NaHCO 3，C 正确；D、反应、为复分解反应，氢氧化铝转化成氧化铝为分解反应，氧化铝转化成铝是氧化还原反应，D 错误；故答案选 C。9.铝是地壳中含量最多的金属元素,铝从发现到制得纯铝,
19、再到被广泛使用,经过了许多科学家近百年的不懈努力。目前工业上常用拜耳法提纯铝土矿(主要成分为 Al2O3,含有Fe2O3、SiO 2、CaCO 3、MgCO 3等杂质)制取 Al2O3后再用霍尔-埃鲁电解法制取 Al,其工艺流程图如图所示,请回答下列有关问题:(1)拜耳法适用于 SiO2含量较少的铝土矿,在拜耳法的碱溶过程中,SiO 2转化成难溶的水合铝硅酸钠(Na 2OAl2O32SiO22H2O)随赤泥排出,该过程发生反应的化学方程式是 。(2)“赤泥”从颜色上看应含有 (填化学式),写出该物质的一种用途 。洗涤赤泥的目的是 。(3)晶种分离是在 30 下加入 Al(OH)3晶种,并不断搅
20、拌,过饱和的偏铝酸钠溶液就可自发析出 Al(OH)3,该过程的离子方程式为 。(4)Na2CO3H2O 与石灰乳发生反应的化学方程式为 。(5)MgCO3在碱溶过程中生成 Mg(OH)2 进入赤泥,已知常温下 MgCO3的 Ksp=7.010-6、Mg(OH)2 的 Ksp=5.010-12,反应 MgCO3(s)+2NaOH(aq) Na2CO3(aq)+Mg(OH)2 (s)常温下的平衡常数 K= 。(6)1886 年,美国化学家霍尔把 Al2O3熔化在熔融的冰晶石 (Na 3AlF6) 中形成共熔物电解制得铝,从而大大降低了铝的价格。下列现象,与该原理类似的是 (填写编号)。合金的熔点比
21、组分金属低 高山上水的沸点降低冬天路面撒盐防止结冰 海水比淡水更难结冰(7)在电解过程中需不断补充阳极石墨,工业生产中生成 1 t Al 时阳极损失 0.6 t 石墨,则阳极石墨被氧化为 (填分子式)。【答案】(1)2SiO 2+Al2O3+H2O+2NaOH Na2OAl2O32SiO22H2O(2)Fe2O3 作颜料(或着色剂、催化剂等) 回收赤泥中的 NaOH 和 NaAlO2,提高原料的利用率(3)Al+2H2O Al(OH)3+OH -(4)Na2CO3H2O+Ca(OH)2 2NaOH+CaCO3+H 2O(5)1.4106(6)(7)CO 和 CO2【解析】本题通过金属铝的冶炼,
22、不仅考查了考生的科学探究能力,还考查了考生对化学反应原理、物质的用途、化学计算等知识的综合应用能力。(1)根据流程图和题干信息,可以得出 SiO2转化成难溶的水合铝硅酸钠(Na 2OAl2O32SiO22H2O)的反应为 2SiO2+Al2O3+H2O +2NaOH=Na2OAl2O32SiO22H2O。(2)赤泥除含有水合铝硅酸钠,还含有Fe2O3、CaCO 3、Mg(OH) 2等,从颜色上可以判断出含有氧化铁。(3)加入 Al(OH)3晶种促进NaAlO2水解形成 Al(OH)3晶体与母液分离,所以涉及的反应为 Al+2H2O=Al(OH)3+OH -。(4)母液中含有 NaOH 和 Na
23、2CO3,对母液蒸发浓缩、冷却结晶、过滤得到 Na2CO3H2O,其与石灰乳中 Ca(OH)2发生复分解反应得到 NaOH:Na2CO3H2O+Ca(OH)2=2NaOH+CaCO3+H 2O(5)K=Ksp(MgCO3)/KspMg(OH)2=7/5106=1.4106。(6)共熔或共溶使得熔点降低,所以符合题意。(7)生成 1 t Al时,转移电子的物质的量为 11063/27 mol=1106/9 mol;0.6 t 石墨若全部转化为 CO2,则转移电子的物质的量为 0.61064/12 mol=0.2106mol1106/9 mol,0.6 t 石墨若全部转化为 CO,则转移电子的物质
24、的量为 0.61062/12 mol=0.1106mol1106/9 mol,所以阳极石墨被氧化为 CO 和 CO2。10无水氯化铝在生产、生活中应用广泛。(1)氯化铝在水中的电离方程式为 。(2)工业上用 a g 铝土矿粉(主要成分为 Al2O3,含有 Fe2O3、SiO 2等杂质)制取无水氯化铝的一种工艺流程如图所示:已知:物质 SiCl4 AlCl3 FeCl3 FeCl2沸点/ 57.6 180(升华) 300(升华) 1 023步骤中焙烧时除了生成三种固体单质外,还可以使固体水分挥发、气孔数目增多,其作用是 (要求写出两种),步骤中生成非金属单质的反应的化学方程式为 。步骤的尾气经冷
25、却至室温后,用足量的 NaOH 冷溶液吸收,写出吸收过程中发生反应的离子方程式 。结合流程图及相关数据分析,步骤中加入铝粉的目的是 。已知步骤中加入的铝粉的质量为 c g,若得到成品 AlCl3的质量为 b g,则铝土矿粉中Al2O3的质量分数为 。【答案】(1)AlCl 3 Al3+ +3Cl-(2)防止后续步骤生成的 AlCl3水解;增大步骤中反应物的接触面积,加快反应速率 SiO2+2C Si + 2COCl 2+2OH- Cl+ClO-+H2O、CO 2+2OH- C+H2O 除去 FeCl3,提高 AlCl3的纯度 (- )100%【解析】本题考查工业上用铝土矿粉制取 AlCl3的工
26、艺流程分析。解答工艺流程题时首先要明确流程图中各步骤的目的,本题步骤中铝土矿粉和焦炭在 300 焙烧,Al2O3、Fe 2O3、SiO 2分别被还原为 Al、Fe、Si,同时生成 CO;步骤中 Al、Fe、Si 和 Cl2反应分别生成 AlCl3、FeCl 3、SiCl 4,过量的焦炭和 O2反应生成 CO2;步骤将得到的气态混合物冷却到 100 后,得到的尾气中含有 CO2、Cl 2、O 2、SiCl 4气体,AlCl 3、FeCl 3变为固体,形成 AlCl3粗品;步骤中加入 NaCl,可以降低固体的熔点,使 AlCl3粗品能在较低温度下熔化,减少能耗;步骤中加入适量铝粉,可以使 AlCl
27、3粗品中的 FeCl3转化为 FeCl2(减少铝粉用量,节省成本),然后在 300 升华即可得到成品 AlCl3。(1)AlCl 3在水溶液中能完全电离,属于强电解质,电离方程式为 AlCl3 Al3+3Cl-。(2)步骤中焙烧时,固体水分挥发,可以防止后续步骤生成的 AlCl3水解;气孔数目增多,可以增大步骤中反应物的接触面积,加快反应速率。由题意知,铝土矿粉中含有 SiO2杂质,SiO 2与焦炭在高温下反应生成单质 Si,故步骤中生成非金属单质的反应的化学方程式为 SiO2+2C Si+2CO。步骤的尾气经冷却至室温后,主要有 Cl2、O 2和 CO2,用足量的 NaOH 冷溶液吸收时,发
28、生反应的离子方程式为 Cl2+2OH- Cl-+ClO- +H2O 和 CO2+2OH- C+H2O。 由题给流程图知,氯化铝粗品中含有 FeCl3,结合题表中数据知,FeCl 3能在 300 升华,故在步骤中加入铝粉,可以使 FeCl3转化为 FeCl2,从而提高 AlCl3的纯度。成品 AlCl3的质量为 b g,步骤中加入 c g Al 粉,由Al+3FeCl3 AlCl3+3FeCl2,可得氯化铝粗品中铝元素的物质的量为 mol,再根据 Al 元素守恒即可进一步求出铝土矿粉中 Al2O3的质量分数。11以铝土矿(主要成分为 Al2O3，含 SiO2和 Fe2O3为原料生产铝和氮化铝的一
29、种工艺流程如下【已知 SiO2在“碱溶”时转化为铝硅酸钠(NaAlSiO 4nH2O)沉淀】：(1)操作 I、的名称为 。(2)用氧化物的形式表示铝硅酸钠的化学式： 。(3)向溶液 a 中加入 NaHCO3溶液后，生成沉淀的离子方程式为 。(4)Al2O3比另外一种铝的化合物 AlCl3熔点高出很多，原因是 ；有人考虑用熔融态 AlCl3电解制备铝，你觉得是否可行？ (选填“可行”或“不可行”)，试分析原因： 。(5)取一定量的样品，用以下装置测定样品中 AlN 的纯度(夹持装置已略去)。打开 K2，加入 NaOH 浓溶液，至不再产生 NH3。打开 K1，通入 N2一段时间。实验中需要测定的数
30、据是 。由于装置存在缺陷，导致测定结果偏高，请提出改进方法: 。【答案】(1) 过滤(2) Na2OAl2O32SiO22nH2O(3) +H2O=Al(OH)3+(4) Al2O3是离子晶体，AlCl 3是分子晶体，离子键强于范德华力，所以的熔点高;不可行; AlCl 3属于共价化合物，熔融状态下不导电(5)AlN 样品的质量、装置 C 在吸收 NH3前后的质量在 C 后连接一个装有碱石灰的干燥管(其他改进装置合理也可)【解析】本题主要考查化学工艺流程。(1)根据流程图知操作 I、为固液分离操作，名称为过滤；(2)用氧化物的形式表示铝硅酸钠的化学式为 Na2OAl2O32SiO22nH2O；
31、(3)由流程图知溶液 a 中有氧化铝与氢氧化钠溶液反应生成的，加入 NaHCO3溶液，则碳酸氢根离子电离出氢离子，氢离子与偏铝酸根离子、水生成氢氧化铝，反应的离子方程式为 +H2O=Al(OH)3+；(4) 因 Al2O3是离子晶体，AlCl 3是分子晶体，离子键强于范德华力，所以 Al2O3比 AlCl3的熔点高出很多; AlCl 3属于共价化合物，熔融状态不导电，则不能用熔融态 AlCl3电解制备铝。(5)由实验装置图可知，样品中 AlN 纯度的原理是利用 AlN 与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氨气，用浓硫酸吸收氨气，测定生成氨气的质量，则实验中需要测定的数据是 AlN 样品的质量以及装
32、置 C 在吸收 NH3前后的质量；由于浓硫酸具有吸水性，能够吸收空气中的水，导致所测数据偏大，所以应在 C 后连接一个装有碱石灰的干燥管或盛有浓硫酸的洗气瓶。12.铝是应用广泛的金属。以铝土矿(主要成分为 Al2O3，含 SiO2和 Fe2O3等杂质)为原料制备铝的一种工艺流程如下：注：SiO 2在“碱溶”时转化为铝硅酸钠沉淀。(1)“碱溶”时生成偏铝酸钠的离子方程式为_。(2)向“过滤”所得滤液中加入 NaHCO3溶液，溶液的 pH_(填“增大” “不变”或“减小”)。(3)“电解”是电解熔融 Al2O3，电解过程中作阳极的石墨易消耗，原因是_。(4)铝粉在 1 000时可与 N2反应制备
33、AlN。在铝粉中添加少量 NH4Cl 固体并充分混合，有利于 AlN 的制备，其主要原因是_。【答案】(1)Al 2O32OH =2AlO H 2O(2)减小(3)石墨电极被阳极上产生的 O2氧化(4) 2NH4Cl 分解产生的 HCl 能够破坏 Al 表面的 Al2O3薄膜【解析】(1)强碱条件下，Al 2O3与 OH 发生反应的离子方程式为Al2O32OH =2AlO H 2O。(2)“过滤”所得滤液的主要成分是 NaAlO2，显强碱性， 2加入 NaHCO3后，NaAlO 2可与 NaHCO3发生反应：AlO HCO H 2O=Al(OH)3CO ， 2 3 23溶液碱性减弱，pH 减小。(3)石墨具有还原性，电解熔融 Al2O3，阳极 O2 被氧化为 O2，阳极上产生的 O2会氧化石墨电极。(4)Al 表面容易形成致密的氧化铝薄膜，NH 4Cl 受热易分解产生 HCl，生成的 HCl 能够破坏 Al 表面的 Al2O3薄膜，有利于 AlN 的制备。
