第2部分 第3章 微点突破5 铝矿石提铝与海水提镁(教参)-【名师导航】2024年高考化学一轮总复习(新教材新高考)

铝矿石提铝与海水提镁 1．铝矿石提铝的化工流程 铝土矿的主要成分是Al2O3，含有的杂质是Fe2O3、MgO和SiO2，由于Al2O3具有两性，而杂质SiO2是酸性氧化物，Fe2O3、MgO是碱性氧化物，因而可设计出两种提纯Al2O3的方案。 主要反应： ①Al2O3＋2OH－===2AlO＋H2O ②Al2O3＋6H＋===2Al3＋＋3H2O ③AlO＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCO ④Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH ⑤2Al2O3(熔融)4Al＋3O2↑ 2．从海水中提取镁的流程 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↑。 1．(2022·张家口高三一模)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图： 对上述流程中的判断正确的是(　　) A．试剂X可以是氨水，沉淀中含有铁的化合物 B．工业上可采用Fe还原Al2O3的方法制Al，但成本较高 C．反应Ⅱ中CO2可以用CH3COOH溶液代替 D．反应Ⅰ中的反应为CO2＋2AlO＋3H2O===2Al(OH)3↓＋CO C　[分析流程图可知，试剂X是氢氧化钠溶液，Al2O3溶于氢氧化钠溶液得到NaAlO2溶液，Fe2O3与氢氧化钠溶液不反应，所以反应Ⅰ过滤出的沉淀为Fe2O3，所得溶液乙为NaAlO2溶液；向NaAlO2溶液中通入过量CO2，化学方程式为NaAlO2＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋NaHCO3，所以Y为NaHCO3溶液，Al(OH)3加热分解生成Al2O3，电解熔融Al2O3得到Al。试剂X不可以是氨水，因为沉淀中含有铁的化合物，还有铝的化合物，无法分离；故A错误；Fe不如Al活泼，与Al2O3不反应，故B 错误；反应Ⅱ中CO2溶于水得碳酸，碳酸是弱酸，可以用CH3COOH溶液代替，故C正确；反应Ⅰ中的反应为Al2O3＋2OH－===2AlO＋H2O，故D错误。] 2．从海水中提取镁的工艺流程如图所示： 下列说法错误的是(　　) A．用此法提取镁的优点之一是原料来源丰富 B．步骤⑥电解MgCl2熔融时阴极产生氯气 C．步骤⑤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 B　[电解MgCl2(熔融)时阳极产生Cl2，B错误。] 3．(2020·山东等级考，T9)以菱镁矿(主要成分为MgCO3，含少量SiO2、Fe2O3和Al2O3)为原料制备高纯镁砂的工艺流程如下： 已知浸出时产生的废渣中有SiO2、Fe(OH)3和Al(OH)3。下列说法错误的是(　　) A．浸出镁的反应为MgO＋2NH4Cl===MgCl2＋2NH3↑＋H2O B．浸出和沉镁的操作均应在较高温度下进行 C．流程中可循环使用的物质有NH3、NH4Cl D．分离Mg2＋与Al3＋、Fe3＋是利用了它们氢氧化物Ksp的不同 B　[一水合氨受热易分解，沉镁时在较高温度下进行会造成一水合氨大量分解，挥发出氨气，降低利用率，故B错误。] 学科网（北京）股份有限公司 $