1、1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:制石灰乳:CaCO3 CaOCO 2、CaOH 2O=Ca(OH)2;= = = = =高 温 沉淀 Mg2 :Mg 2 Ca(OH) 2=Mg(OH)2Ca 2 ;制备 MgCl2:Mg(OH) 22HCl= =MgCl22H 2O;电解 MgCl2:MgCl 2(熔融) MgCl 2。= = = = =通 电 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、Fe 2O3等杂质,冶炼金属铝很重要的一个过程是A
2、l2O3的提纯。由于 Al2O3是两性氧化物,而杂质 SiO2是酸性氧化物,Fe 2O3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 Al 2O32OH 3H 2O=2Al(OH)4 ,SiO22OH =SiO H 2O。23Al(OH) 4 CO 2=Al(OH)3HCO , 3SiO 2CO 22H 2O=H2SiO32HCO 。23 3(2)步骤中不用盐酸(或 H2SO4)酸化的理由是_。答案 因为Al(OH) 4 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;2CO2廉价而且生成的
3、副产物 NaHCO3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 SiO 2 由于 SiO2的熔点很高,在加热到 1000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 Al 2O36H =2Al3 3H 2O,Fe2O36H =2Fe3 3H 2O。Al 3 4OH =Al(OH)4 ,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,用氨水不能将 Fe(OH)3和 Al(OH)3分
4、离1已知 MgO、MgCl 2的熔点分别为 2800、604,将 MgO、MgCl 2加热熔融后通电电解,都可得到金属镁。海水中含有 MgCl2,工业上从海水中提取镁正确的方法是( )A海水 Mg (OH)2 Mg NaOH 电 解 B海水 MgCl2溶液 MgCl 2(熔融) Mg HCl 电 解 C海水 Mg(OH)2 MgO Mg 石 灰 乳 灼 烧 电 解 D海水 Mg(OH)2 MgCl2溶液 MgCl 2(熔融 ) Mg 石 灰 乳 HCl 电 解 答案 D解析 工业上提取镁除从理论上可行外还要考虑设备、原料、成本等问题。A 项中使用 NaOH成本高,且 Mg(OH)2是一种不溶性
5、碱,加热熔融时会发生分解,因此不可行;B 项中海水加HCl 得不到 MgCl2;C 项中电解 MgO 时,由于 MgO 的熔点很高,耗能大,所以经济效益差。2(2018洛阳第一次统考)镓(Ga)与铝同主族,曾被称为“类铝” ,其氧化物和氢氧化物均为两性化合物。工业制备镓的流程如下图所示:3下列判断不合理的是( )AAl、Ga 均处于第A 族BGa 2O3可与盐酸反应生成 GaCl3CGa(OH) 3可与 NaOH 反应生成 NaGa(OH)4D酸性:Al(OH) 3Ga(OH)3答案 D解析 镓(Ga)与铝同主族,均处于第A 族,A 项正确;Ga 2O3与 Al2O3的性质相似,可与盐酸反应生
6、成 GaCl3,B 项正确;Ga(OH) 3属于两性氢氧化物,与 Al(OH)3的性质相似,能与NaOH 溶液反应生成 NaGa(OH)4,C 项正确;在 NaAl(OH)4和 NaCa(OH)4的混合液中通入适量 CO2,只有 Al(OH)3沉淀,而没有 Ga(OH)3沉淀,根据强酸制弱酸的原理,镓酸的酸性强于碳酸,则酸性:Al(OH) 3Ga(OH)3,D 项错误。3利用铝灰(主要成分为 Al、Al 2O3、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_。(2)“酸溶”时,Al 2O3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)AlN3H 2O Al(OH)3NH 3 加快 AlN 的水解反应速率,降低 NH3在水中的90 溶解度,促使 NH3逸出(2)Al2O36H =2Al3 3H 2O4(3)2Fe2 2H ClO =2Fe3 Cl H 2O(4)Fe(OH)3(5)防止 Al(OH)2Cl 水解生成 Al(OH)3