Question

【題目】工業上用鋁土礦（主要成分為主要成份是Al2O3，還含有SiO2和Fe2O3）提取氧化鋁并冶煉Al的操作過程如下：

（1）濾渣A是 ，濾渣B是 。

（2）過程I、II、III的分離操作的名稱是 。

（3）過程IV中灼燒時盛放藥品的儀器名稱是 ，發生反應的化學方程式是 。

（4）過程III中發生反應生成濾渣C的離子方程式表示為 。

（5）取濾液B100mL，加入1molL-1鹽酸200mL時，沉淀量達到最大且質量為11.7g。則溶液B中c（Al［(OH)4］-）= ,c（Na+）＞ mol·L-1。

Answer 1

【答案】（1）SiO2（或二氧化硅） Fe（OH）3（或氫氧化鐵） （2）過濾

（3）坩堝 2Al(OH)3Al2O3+3H2O

（4）【Al(OH)4】—+CO2＝Al（OH）3↓+HCO3— （5）1.5mol·L-1 6.0

【解析】

試題分析：（1）鋁土礦中的二氧化硅與稀硫酸不反應，則濾渣A是SiO2（或二氧化硅）；濾液A中含有鋁離子、鐵離子，加入過量的氫氧化鈉溶液生成偏鋁酸鈉和氫氧化鐵測定，則濾渣B是Fe（OH）3（或氫氧化鐵）。

（2）過程I、II、III的分離操作的名稱均是過濾。

（3）過程IV中灼燒固體時盛放藥品的儀器名稱是坩堝。濾液B中含有偏鋁酸鈉，通入過量的二氧化碳生成氫氧化鋁測定，則發生反應的化學方程式是2Al(OH)3Al2O3+3H2O。

（4）由于二氧化碳是過量的，則過程III中發生反應生成濾渣C的離子方程式表示為【Al(OH)4】—+CO2＝Al（OH）3↓+HCO3—。

（5）取濾液B100mL，加入1molL-1鹽酸200mL時，沉淀量達到最大且質量為11.7g，即氫氧化鋁是11.7g，物質的量是11.7g÷78g/mol＝0.15mol，所以根據鋁原子守恒可知溶液B中c（Al［(OH)4］-）＝0.15mol÷0.1L＝1.5mol/L。根據方程式Al2(SO4)3＋8NaOH=3Na2SO4＋2NaAlO2＋4H2O可知消耗氫氧化鈉是0.6mol，則溶液中鈉離子濃度是6mol/L。又因為氫氧化鈉還要與硫酸鐵反應，因此最終濾液B中鈉離子大于6.0mol/L。