湖北省罗田县第一中学2022届高三人教版一轮复习化学讲义：第3章 微专题6　有关镁、铝及其化合物的化工流程题

6　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： CaCO3CaO＋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)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－===2AlO＋H2O， SiO2＋2OH－===SiO＋H2O。 ③AlO＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCO， SiO＋2CO2＋2H2O===H2SiO3↓＋2HCO。 (2)步骤③中不用盐酸(或H2SO4)酸化的理由是________________________________________ ______________________________________________________________________________。 答案　因为AlO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－===AlO＋2H2O， 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，若用氨水则不能将Fe(OH)3和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Al2O3AlCl3Al B．从海水中提取镁：海水Mg(OH)2MgOMg C．由NaCl制漂白粉：饱和食盐水Cl2漂白粉 D．由黄铁矿制硫酸：黄铁矿SO2SO3H2SO4 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．④⑤ B．③④ C．②⑤ D．①② 答案　A 解析　铝土矿灼烧除去结晶水，灼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②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③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④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⑤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_