Question

【題目】鋁土礦的主要成分是Al2O3，含有雜質SiO2、Fe2O3。工業上從鋁土礦中提取Al可采用如圖所示工藝流程：

請回答下列問題：

（1）溶液A中含有的陽離子有_________________________________________________。

（2）沉淀B與燒堿反應的離子方程式為_________________________________________。

（3）溶液D中通入過量CO2發生反應生成沉淀的離子方程式為 ____________________。

（4）“通入過量CO2”能否改用過量鹽酸__________，原因是 _____________________。

（5）溶液E中溶質的主要成份有_____________________（填化學式）。

（6）向A溶液中滴入3mol/L NaOH溶液，生成沉淀的質量與加入NaOH溶液的體積關系如圖。則溶液中Al3+ 物質的量為____mol，a=__。

Answer 1

【答案】 H+ 、Al3+ 、Fe 3+ SiO2 + 2OH- === SiO32- + H2O AlO2- + CO2 + 2H2O === Al(OH)3↓+ HCO3- 不能 Al(OH)3 沉淀會溶于過量的鹽酸中 NaHCO3、NaCl 0.012 6

【解析】Al2O3、SiO2、Fe2O3中，Al2O3、Fe2O3與鹽酸反應，SiO2不與鹽酸反應，B是SiO2；加入過量鹽酸，溶液A為AlCl3、HCl、FeCl3，加入過量燒堿，沉淀C為氫氧化鐵，溶液D為氯化鈉、氫氧化鈉和NaAlO2，通入過量二氧化碳，溶液E為氯化鈉和NaHCO3，沉淀F為Al(OH)3，加熱分解得到M為Al2O3，經電解可得到Al，則

（1）根據以上分析可知溶液A中含有的陽離子有H+、Al3+、Fe3+。（2）二氧化硅與燒堿反應的離子方程式為SiO2+2OH-===SiO32-+H2O。（3）溶液D中通入過量CO2發生反應生成沉淀的離子方程式為AlO2-+CO2+2H2O===Al(OH)3↓+HCO3-。（4）由于Al(OH)3沉淀會溶于過量的鹽酸中，所以“通入過量CO2”不能改用過量鹽酸。（5）根據以上分析可知溶液E中溶質的主要成份有NaHCO3、NaCl。（6）由圖象可知溶解氫氧化鋁消耗氫氧化鈉是4mL，氫氧化鈉的物質的量是0.004L×3mol/L＝0.012mol，根據方程式Al(OH)3+NaOH＝NaAlO2+2H2O可知氫氧化鋁是0.012mol，所以溶液中鋁離子的物質的量是0.012mol。最終得到沉淀1.07g是氫氧化鐵，物質的量是0.01mol，生成0.01mol氫氧化鐵和0.012mol氫氧化鋁消耗氫氧化鈉分別是0.03mol、0.036mol，合計是0.066mol，體積是0.066mol÷3mol＝0.022L＝22mL，則a＝28－22＝6。