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【题目】某研究性学习小组以不纯的氧化铝(含Fe2O3杂质)为原料,设计了冶炼铝的工艺流程(部分反应产物没有标出):
(1)试剂X的化学式为 , 反应Ⅰ的离子方程式是 . 实验室配制480mL 1molL﹣1的X溶液必须用到的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒、胶头滴管外,还有
(2)通入过量的M、N的化学式分别为 , 反应Ⅱ、Ⅳ的离子方程式分别为
(3)按照方案设计,试剂Z的作用是调节溶液的pH为3.1,以生成沉淀b[Fe(OH)3].试剂Z可选用(填选项字母).
A.Al2O3
B.H2SO4
C.NaOH
D.Al(OH)3

【答案】
(1)NaOH; Al2O3+2OH═2AlO2+H2O;500 mL容量瓶
(2)CO2; NH3; CO2+2H2O+AlO2═Al(OH)3↓+HCO3 、 Al3++3NH3+3H2O═Al(OH)3↓+3NH4+
(3)AD
【解析】解:流程图分析可知,方案一是原料和过量的氢氧化钠溶液反应过滤得到沉淀a为Fe2O3,溶液a为偏铝酸钠溶液,通入过量的M为二氧化碳,和偏铝酸钠溶液反应生成碳酸氢钠和氢氧化铝沉淀,生成的氢氧化铝沉淀,加热分解生成氧化铝和水,电解熔融氧化铝得到金属铝;

方案二:是原料加入试剂Y为硫酸,得到硫酸铝和硫酸铁混合溶液,加入试剂Z为调节溶液PH使铁离子全部沉淀,过滤得到沉淀b为氢氧化铁沉淀,滤液为硫酸铝溶液,通入过量的氨气反应后过滤得到硫酸铵和氢氧化铝沉淀,灼烧分解得到氧化铝,电解熔融氧化铝得到金属铝,(1)试剂X的化学式为NaOH,反应Ⅰ是氧化铝和氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和水,反应的离子方程式是Al2O3+2OH═2AlO2+H2O,实验室配制480mL 1molL﹣1的X溶液,容量瓶无480ml的所以选择500ml容量瓶配制溶液,必须用到的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒、胶头滴管外,还有500 mL容量瓶,

所以答案是:NaOH;Al2O3+2OH═2AlO2+H2O;500 mL容量瓶(2)分析可知通入过量的M、N的化学式分别为CO2,NH3 ,反应Ⅱ、Ⅳ的离子方程式分别为CO2+2H2O+AlO2═Al(OH)3↓+HCO3;Al3++3NH3+3H2O═Al(OH)3↓+3NH4+

所以答案是:CO2;NH3 ;CO2+2H2O+AlO2═Al(OH)3↓+HCO3;Al3++3NH3+3H2O═Al(OH)3↓+3NH4+;(3)按照方案设计,试剂Z的作用是调节溶液的pH为3.1,以生成沉淀b[Fe(OH)3],加入试剂Z能和酸反应但不能引入锌的杂质,可选用AD,B.H2SO4 不能调节溶液PH升高沉淀铁离子,C.NaOH 会使铝离子、铁离子都沉淀,

所以答案是:AD.

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