Question

【题目】工业上用铝土矿（主要成分为主要成份是Al2O3，还含有SiO2和Fe2O3）提取氧化铝并冶炼Al的操作过程如下：

（1）滤渣A是 ，滤渣B是 。

（2）过程I、II、III的分离操作的名称是 。

（3）过程IV中灼烧时盛放药品的仪器名称是 ，发生反应的化学方程式是 。

（4）过程III中发生反应生成滤渣C的离子方程式表示为 。

（5）取滤液B100mL，加入1molL-1盐酸200mL时，沉淀量达到最大且质量为11.7g。则溶液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（或氢氧化铁） （2）过滤

（3）坩埚 2Al(OH)3Al2O3+3H2O

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

【解析】

试题分析：（1）铝土矿中的二氧化硅与稀硫酸不反应，则滤渣A是SiO2（或二氧化硅）；滤液A中含有铝离子、铁离子，加入过量的氢氧化钠溶液生成偏铝酸钠和氢氧化铁测定，则滤渣B是Fe（OH）3（或氢氧化铁）。

（2）过程I、II、III的分离操作的名称均是过滤。

（3）过程IV中灼烧固体时盛放药品的仪器名称是坩埚。滤液B中含有偏铝酸钠，通入过量的二氧化碳生成氢氧化铝测定，则发生反应的化学方程式是2Al(OH)3Al2O3+3H2O。

（4）由于二氧化碳是过量的，则过程III中发生反应生成滤渣C的离子方程式表示为【Al(OH)4】—+CO2＝Al（OH）3↓+HCO3—。

（5）取滤液B100mL，加入1molL-1盐酸200mL时，沉淀量达到最大且质量为11.7g，即氢氧化铝是11.7g，物质的量是11.7g÷78g/mol＝0.15mol，所以根据铝原子守恒可知溶液B中c（Al［(OH)4］-）＝0.15mol÷0.1L＝1.5mol/L。根据方程式Al2(SO4)3＋8NaOH=3Na2SO4＋2NaAlO2＋4H2O可知消耗氢氧化钠是0.6mol，则溶液中钠离子浓度是6mol/L。又因为氢氧化钠还要与硫酸铁反应，因此最终滤液B中钠离子大于6.0mol/L。