Question

【題目】（鋁用途廣泛，用鋁土礦（主要成分為Al2O3·nH2O、少量SiO2和Fe2O3）制取Al有如下途徑：

（1）濾液A加過量NaOH離子方程式表示為______________________________

（2）灼燒時(shí)盛放藥品的儀器名稱是_______

（3）步驟Ⅳ中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是___________________________________

（4）步驟Ⅲ中生成固體C的離子反應(yīng)方程式為_____________________________

（5）取濾液B 100mL，加入1 mol/L鹽酸200 mL，沉淀量達(dá)到最大且質(zhì)量為11．7g，則濾液B中c（AlO2－）____mol/L，c（Na+）____6.5 mol/L （填“大于”、“小于”或“等于”）

Answer 1

【答案】H++OH-=H2O、4OH-+Al3+=AlO2-+2H2O、Fe3++3OH- = Fe（OH）3↓ 坩堝 2Al(OH)3Al2O3+3H2O AlO2-+CO2+2H2O =Al(OH)3↓+HCO3- 1.5 大于

【解析】

鋁土礦溶解在過量稀硫酸中，過濾后得到的濾渣是SiO2，濾液為Al2(SO4)3、H2SO4、Fe2(SO4)3的混合液。因Al3+、Fe3+能水解產(chǎn)生具有吸附作用的Al(OH)3、Fe(OH)3膠體，具有凈水作用。向Al2(SO4)3、H2SO4、Fe2(SO4)3的混合液中加入過量NaOH時(shí)，Al2(SO4)3轉(zhuǎn)化為NaAlO2，Fe2(SO4)3轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3，經(jīng)過濾后得到濾渣Fe(OH)3。濾液B中含有NaAlO2，向?yàn)V液B中通入過量CO2時(shí)，生成Al(OH)3和NaHCO3，經(jīng)過濾后得到固體C[Al(OH)3]和含有NaHCO3、Na2SO4的濾液C。

（1）根據(jù)以上分析，濾液A中含有H2SO4、Al2(SO4)3、Fe(SO4)3，加入過量NaOH，故反應(yīng)的離子方程式為H++OH-=H2O、4OH-+Al3+═AlO2-+2H2O、Fe3++4OH-═Fe(OH)3↓；故答案為：H++OH-=H2O、4OH-+Al3+═AlO2-+2H2O、Fe3++4OH-═Fe(OH)3↓；

（2）根據(jù)加熱溶液一般在蒸發(fā)皿里進(jìn)行，而灼燒固體一般在坩堝中進(jìn)行，故答案：坩堝；

（3）根據(jù)以上分析，固體C為氫氧化鋁，所以步驟Ⅳ中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式2Al(OH)3 Al2O3+3H2O；

（4）步驟Ⅲ中生成固體C的反應(yīng)是向?yàn)V液B中通入二氧化碳?xì)怏w，根據(jù)以上分析，濾液B中含有NaAlO2，故反應(yīng)的離子方程式：AlO2-+CO2+2H2O═Al(OH)3↓+HCO3-；

（5）根據(jù)以上分析濾液B中含有硫酸鈉、偏鋁酸鈉、過量的氫氧化鈉，向?yàn)V液中加入1mol/L鹽酸200mL，沉淀量達(dá)到最大且質(zhì)量為11.7g為Al(OH)3的質(zhì)量，則根據(jù)鋁原子守恒，c(AlO2-)= = =1.5molL-1。最后所得的溶液中溶質(zhì)為硫酸鈉、氯化鈉，根據(jù)鈉離子守恒有n(NaOH)=n(NaCl)+2(Na2SO4)，根據(jù)氯離子與硫酸根守恒有n(NaCl)=n(HCl)=0.2L×1mol/L=0.2mol，n(Na2SO4)=n(H2SO4)＞3n(Al2(SO4)3)=3×mol=0.45mol，故n(NaOH)=n(NaCl)+2(Na2SO4)＞0.2mol+2×0.45mol=1.1mol，故c(Na+)＞=11mol/L，故答案：1.5；＞。