Question

日常生活中使用的鋁合金中的鋁來自于電解氧化鋁。工業上電解氧化鋁要求其純度不得低于98.2%，而天然鋁土礦的氧化鋁含量為50%～70%，雜質主要為SiO2、Fe2O3、CaO、MgO、Na2O等。工業生產鋁錠的工藝流程示意圖如下。

 

一些氫氧化物沉淀的pH如下表。

沉淀物	Al(OH)3	Fe(OH)3	Mg(OH)2
開始沉淀pH(離子初始濃度0.01 mol/L)	4	2.3	10.4
完全沉淀pH(離子濃度＜10－5mol/L)	5.2	4.1	12.4

 

請回答下列問題。

(1)實驗室進行步驟④的操作名稱為________。

(2)固體A的化學式為________，物質C的化學式為________。

(3)步驟④調節pH的范圍為________。

(4)步驟⑥反應的化學方程式為________。

 

Answer 1

(1)過濾

(2)SiO2　NaOH溶液(其他合理答案也可)

(3)5.2＜pH＜10.4

(4)2Al2O3(熔融) 4 Al＋3O2↑

【解析】本題以工業生產鋁錠的工藝流程為背景，考查內容包括pH的選擇、過濾操作、常見金屬元素及其化合物的主要性質等。SiO2是酸性氧化物不與鹽酸反應，進行過濾操作(步驟②)，得到固體A是SiO2；加入NaOH溶液，調節pH使Fe3＋沉淀，步驟④是過濾得到氫氧化鋁沉淀。步驟④為使Al3＋完全沉淀，而Mg2＋不能產生沉淀，需調節溶液的pH在5.2～10.4之間。