铝土矿制备铝的工艺流程

的氢气在标准状况下的体积为3.36 L,0.2 mol的Al生成的氢气在
标准状况下的体积为6.72 L，所以镁和铝混合物生成的氢气在标
准状况下的体积为10.08 L，故选D项。

【解题技法】——数形结合法解决变量的相互关系问题
1.优点 数形结合是指将化学问题抽象成数学问题，利用数学工 具来解决化学问题的一种解题方法。许多化学问题中常 常直接或间接隐含着一些数学原理，解题时依据化学原 理建立数学模型或运用数学方法将化学问题数形化，是 化学解题中常用的一种数学工具，它能将复杂和抽象的 物质关系与直观形象的数学图形联系起来，以此开阔解 题思路，增强解题的灵活性与综合性，并能提高学生分 析问题、解决问题的能力。
Al(OH)3
A→B NaAlO2+HCl+H2O====NaCl+Al(OH)3↓
AB
B→C C HCl Al(OH)3+3HCl====AlCl3+3H2O
生成Al(OH)3消耗的HCl和溶解Al(OH)3消耗的HCl的物质的量 之比为1:3。
3.向等物质的量的MgCl2、AlCl3溶液中滴加NaOH溶液直至 过量
专题3 从矿物到矿物材料
3.1.2 从铝土矿到铝合金(2)
欧昌友
高中化学第一轮复习
………三年6考 高考指数:★★ 1.了解铝的主要性质及应用。 2.了解铝的重要化合物的主要性质及应用。 3.实验内容：氢氧化铝的两性。
三.以铝土矿制备铝的工艺流程
NaOH溶液 二氧化碳 Al(OH)3
Al2O3
6.铝土矿(主要成分为Al2O3，还有少量杂质)是提取氧化 铝的原料。提取氧化铝的工艺流程如图：
(1)请用离子方程式表示以上工艺流程中第①步反应： _____________________。 (2)写出以上工艺流程中第③步反应的化学方程式： _____________________。
(3)金属铝与氧化铁混合点燃，会发生剧烈的反应。该反应的 化学方程式为： _____________________。请举一例该反应 的用途_____________________。 (4)电解熔融氧化铝制取金属铝，若有0.6 mol电子发生转移， 理论上能得到金属铝的质量是_____________________。
解析：选C
3.将一定质量的镁铝混合物投入200 mL硫酸中，固体全部溶 解后，向所得溶液中加入5 mol·L-1的NaOH溶液，生成沉淀的 物质的量n与加入NaOH溶液的体积V的变化如图所示：
则下列说法不正确的是( )
【解析】选D。
A．镁和铝的总质量为9 g
B．最初20 mL NaOH溶液用于中和过量的硫酸
【高考警示钟】 (1)分析图像或作图时不仅要注意加入的酸或碱的强弱，而且 要注意所加入的量和滴加的顺序，因为滴加的顺序不同可能 产生的现象不同。 (2)若产生的沉淀有多种，则应仔细分析相关量间的关系，要 特别关注沉淀是否同步生成，沉淀物是否溶于所加入的过量 试剂中，同时要注意横纵坐标的意义。
[跟踪训练]1．在硝酸铝和硝酸镁的混合溶液中，逐滴加入稀氢氧化
C．硫酸的物质的量浓度为2.5 mol·L-1
D．生成的氢气在标准状况下的体积为11.2 L
【解析】选D。由图像知，n[Mg(OH)2]=0.15 mol，n[Al(OH)3]= 0.35 mol-0.15 mol=0.2 mol，则m(Mg)=0.15 mol×24
g·mol-1=
3.6 g，m(Al)=0.2 mol×27 g·mol-1=5.4 g，所以，镁和铝的总
A→B
沉淀
MgCl2+2NaOH====Mg(OH)2↓+2NaCl
AlCl3+3NaOH====Al(OH)3↓+3NaCl
B→C
Al(OH)3+NaOH====NaAlO2+2H2O
A
B C NaOH
根据沉淀溶解消耗的NaOH的量可以确定原溶液中Al3+的量，再 结合生成沉淀消耗的NaOH的总量可以确定原溶液中Mg2+的量。
答案：(1)Al2O3+2OH-====2AlO2-+H2O
(2)NaAlO2＋CO2＋2H2O====Al(OH)3↓＋NaHCO3或
2NaAlO2＋CO2＋3H2O====2Al(OH)3↓＋Na2CO3
(3)2Al＋Fe2O3=高=温=2Fe＋Al2O3 焊接钢轨
(4)5.4 g
=
四.有关氢氧化铝沉淀的图像分析
2．(2012·高考安徽卷)已知室温下，Al(OH)3 的 Ksp 或溶解 度远大于 Fe(OH)3。向浓度均为 0.1 mol·L－1 的 Fe(NO3)3 和 Al(NO3)3 混合溶液中，逐滴加入 NaOH 溶液。下列示 意图表示生成 Al(OH)3 的物质的量与加入 NaOH 溶液的 体积的关系，合理的是( )
钠溶液，直至过量。下列表示氢氧化钠溶液加入量(x)与溶 液中沉淀的物质的量(y)的关系示意图正确的是( )
解析：选 C。向硝酸铝和硝酸镁的混合溶液中，加入过量的 NaOH 溶液，发生反应的离子方程式为：Mg2＋＋2OH－ ===Mg(OH)2↓、 Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓、Al(OH)3＋OH－===AlO－2 ＋2H2O，即加 入 NaOH 溶液后，Mg2＋、Al3＋分别生成沉淀 Mg(OH)2、Al(OH)3， 待沉淀完全后，再加入 NaOH 溶液时，Mg(OH)2 不变，而 Al(OH)3 不断溶解，最后完全变为可溶性的 NaAlO2。
质量为9 g；由图像知，最初20 mL NaOH溶液用于中和过量的硫
酸；当沉淀达到最大值时，溶液中的溶质只有Na2SO4，则有
n(Na+)=2n(5SmOo24lg2L-0).1，2L0即.2nL(NaOH)=2n(H2SO4)，所以，硫酸的物质 的
量浓度为：
2.5 mol·L-1；0.15 mol的Mg生成
1.向AlCl3溶液中滴加NaOH溶液直至过量
A→B
Al(OH)3
AlCl3+3NaOH====Al(OH)3↓+3NaCl
B→C
A
B C NaOH NaOH+Al(OH)3====NaAlO2+2H2O
生成Al(OH)3消耗的NaOH和溶解Al(OH)3消耗的NaOH的物质的 量之比为3:1。
2.向NaAlO2溶液中滴加盐酸至过量