流程Ⅰ: (1)涉及反应(写出并配平化学方程式) ①Al2O3+HCl = 2AlCl3+3H2O Fe2O3+HCl = 2FeCl3+3H2O ②AlCl3+NaOH = NaAlO2+3NaCl+2H2O FeCl3+NaOH = Fe(OH)3↓+3NaCl HCl+NaOH = NaCl+H2O ③NaAlO2+H2O+CO2 = Al(OH)3↓+NaHCO3 NaOH+CO2 = NaHCO3 ④Al(OH)3 △ Al2O3+3H2O ⑤Al2O3 (熔融)电解 4Al+3O2↑ (2)问题探讨(思考并回答问题) ①步骤①加入过量盐酸后的实验操作是什么? 提示:过滤。 ②步骤②能否用氨水代替NaOH溶液? 提示:不能;原因是Al3+与过量氨水反应生成Al(OH)3沉淀,达不到分离Al3+、Fe3+的目的。 ③步骤③中若将CO2的量改为“少量”,得到的产物还是NaHCO3吗? 提示:不是NaHCO3而是Na2CO3。 流程Ⅱ: (1)涉及反应 ①Al2O3+NaOH = 2NaAlO2+H2O SiO2+NaOH = Na2SiO3+H2O ②Na2SiO3+HCl = H2SiO3↓+2NaCl NaAlO2+HCl = NaCl+AlCl3+2H2O NaOH+HCl = NaCl+H2O ③AlCl3+NH3·H2O = Al(OH)3↓+NH4Cl HCl+NH3·H2O = NH4Cl+H2O (2)问题探讨 ①步骤②中将盐酸改为“CO2”合适吗?为什么? 提示:不合适;因为过量CO2与NaAlO2、Na2SiO3反应生成Al(OH)3和H2SiO3沉淀,达不到分离SiO和AlO的目的。 ②步骤③中将氨水改为“NaOH溶液”合适吗? 提示:不合适;因为Al(OH)3能溶于NaOH。 ③冶炼金属铝能否用氯化铝代替氧化铝? 提示:不能;因为AlCl3属于共价化合物。
石英砂 ①焦炭高温 粗硅 ②Cl2加热 四氯化硅 ③H2高温 纯硅
(1)涉及反应
①SiO2+C 高温 Si+CO↑
②Si+Cl2 加热 SiCl4
③SiCl4+H2 高温 Si+4HCl
(2)问题探讨
①步骤①中石英砂与焦炭高温下反应时为什么要隔绝空气?
提示:高温下,焦炭和空气中的O2发生反应。
②用石英砂和焦炭制备粗硅的反应中,焦炭的作用是什么?
提示:提供能量,作还原剂。
③粗硅与HCl完全反应后,经冷凝得到的SiCl4(沸点57.6 ℃)中混有少量的SiHCl3(沸点33 ℃),提纯SiCl4采用的方法是什么?
提示:蒸馏。
④由SiO2与C高温下反应得到的粗硅中可能含有什么杂质?
提示:SiO2、C、SiC等。
(1)涉及反应
①2NaCl+H2O 电解,2NaOH+H2↑+Cl2↑
②Cl2+NaOH = NaCl+NaClO+H2O
③Cl2+Ca(OH)2 = CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O
④H2+Cl2点燃,2HCl
(2)问题探讨
①食盐中含有Ca2+、Mg2+、SO等杂质离子,如何设计实验方案除去这些杂质离子?
②工业上电解食盐水制烧碱时,食盐水为什么必须要精制?
提示:精制食盐水的目的是除去食盐水中的Ca2+、Mg2+、SO等杂质离子,以防Mg2+与OH-结合生成Mg(OH)2堵塞隔膜电解槽中的隔膜,造成电解失败。
③用惰性电极电解饱和食盐水时,为什么要用隔膜把电解槽分成阳极室、阴极室?
提示:电解时,阳极产生Cl2,阴极产生H2,若无隔膜,二者混合光照时会发生爆炸,隔膜的作用是将H2和Cl2隔开,以防发生危险。
④步骤③制取漂白粉时是将Cl2通入澄清石灰水中吗?
提示:不是;原因是澄清石灰水中Ca(OH)2的含量低,不适合工业大量生产,应改为石灰乳。
(1)涉及反应