【題目】鋁是重要的金屬材料,鋁土礦(主要成分是Al2O3和少量的SiO2Fe2O3雜質(zhì))是工業(yè)上制取鋁的原料。實(shí)驗(yàn)室模擬工業(yè)上以鋁土礦為原料制取Al2(SO4)3和銨明礬晶體[NH4Al(SO4)2·12H2O]的工藝流程如圖所示:

請(qǐng)回答下列問(wèn)題:

1固體a的化學(xué)式為________

2寫(xiě)出中加過(guò)量的燒堿涉及到的反應(yīng)離子方程式______________、_____________中通入足量CO2氣體發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_________________。

3中得到濾液c的實(shí)驗(yàn)操作為__________從銨明礬溶液中獲得銨明礬晶體的實(shí)驗(yàn)操作依次為(填操作名稱)________、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾洗滌。

4濾液c________,日常生活中常用其溶質(zhì)來(lái)________________任寫(xiě)一點(diǎn));

5若同時(shí)制取銨明礬和硫酸鋁,通過(guò)控制硫酸的用量調(diào)節(jié)兩種產(chǎn)品的產(chǎn)量。若欲使制得的銨明礬和硫酸鋁的物質(zhì)的量之比為11,則投料時(shí)鋁土礦中的Al2O3H2SO4的物質(zhì)的量之比為________。

【答案】 SiO2 Al3+ + 4OH-=== AlO+2H2O Fe3+ + 3OH- ===Fe(OH)3 AlOCO22H2O===HCOAl(OH)3 過(guò)濾 蒸發(fā)濃縮 發(fā)酵粉(合理即給分) 310

【解析】試題分析:本題以鋁土礦為原料制取Al2SO43NH4AlSO42·12H2O的工藝流程為載體,考查流程的分析,方程式的書(shū)寫(xiě),物質(zhì)的分離提純,化學(xué)計(jì)算。第I加入稀鹽酸后鋁土礦中Al2O3、Fe2O3溶解生成AlCl3、FeCl3,SiO2不反應(yīng)且SiO2不溶于水,固體aSiO2;II步,向?yàn)V液中加入過(guò)量燒堿,FeCl3NaOH反應(yīng)生成紅褐色固體FeOH3NaClAlCl3與過(guò)量NaOH反應(yīng)生成NaCl、NaAlO2H2O;III步,向?yàn)V液中通入足量CO2CO2NaAlO2溶液反應(yīng)生成AlOH3NaHCO3;IV,AlOH3受熱分解生成Al2O3H2OV,Al2O3與足量稀硫酸反應(yīng)生成Al2SO43H2O,然后向溶液中通入NH3制得銨明礬溶液。

1根據(jù)上述分析,固體a為難溶于鹽酸的二氧化硅,固體a的化學(xué)式為SiO2。

2II中加入過(guò)量的燒堿涉及到的反應(yīng)離子方程式為Al3++4OH-=AlO2-+2H2O、Fe3++3OH-=FeOH3。III中通入足量CO2氣體發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為CO2+NaAlO2+2H2O=AlOH3↓+NaHCO3,離子方程式為CO2+AlO2-+2H2O=AlOH3↓+HCO3-

3III中反應(yīng)得到難溶于水的AlOH3NaHCO3溶液,得到濾液c的實(shí)驗(yàn)操作為過(guò)濾。從銨明礬溶液中獲得NH4AlSO42·12H2O的實(shí)驗(yàn)操作依次為蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾洗滌。

4濾液cNaHCO3溶液,NaHCO3溶液呈堿性。日常生活中常用NaHCO3作發(fā)酵粉等。

5銨明礬與硫酸鋁物質(zhì)的量之比為1:1,nAl3+):nSO42-=35,Al3+全部來(lái)自鋁土礦中的Al2O3,SO42-全部來(lái)自H2SO4,根據(jù)AlSO42-守恒投料時(shí)鋁土礦中的Al2O3H2SO4物質(zhì)的量之比為5=310。

練習(xí)冊(cè)系列答案
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( )。

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(1)A的化學(xué)式是_________,A與B反應(yīng)的反應(yīng)類型是________(填四大基本反應(yīng)類型)。

(2)I→J反應(yīng)的離子方程式是___________________________________________

(3)F轉(zhuǎn)化為G的過(guò)程中觀察到的現(xiàn)象是__________,反應(yīng)的化學(xué)方程式是____________

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D.
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