【精准解析】2021新高考化学鲁科版：第3章专题突破10有关镁、铝及其化合物的化工流程题

3.0 envi 2024-11-20 4 4 270.09KB 5 页 3知币

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专题突破 10　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：

CaCO3=====CaO＋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－＋3H2O===2[Al(OH)4]－，

SiO2＋2OH－===SiO＋H2O。

③[Al(OH)4]－＋CO2===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[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；

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－===[Al(OH)4]－，

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，用氨水不能将 Fe(OH)3和Al(OH)3分离

1．已知 MgO、MgCl2的熔点分别为 2 800 ℃、604 ℃，将 MgO、MgCl2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

B．海水――→MgCl2溶液―→MgCl2(熔融)――→Mg

C．海水――→Mg(OH)2――→MgO――→Mg

D．海水――→Mg(OH)2――→MgCl2溶液―→MgCl2(熔融 )――→Mg

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，经济效益

差。

2．(2020·芜湖统考)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：

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