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（AlO2﹣）= ， c（Na+）＞molL﹣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）3 Al2O3+3H2O
（4）AlO2﹣+CO2+2H2O═Al（OH）3↓+HCO3﹣
（5）1.5mol?L﹣1；6.5
【解析】解：鋁土礦中加入稀硫酸，沉淀A為SiO2 ， 濾液A中含有硫酸鋁、硫酸鐵，加入過量NaOH，沉淀B為Fe（OH）3 ， 濾液B中含有NaAlO2 ， 通入二氧化碳氣體，濾液C中含有碳酸鈉或碳酸氫鈉，濾渣C為Al（OH）3 ， Al（OH）3在加熱分解可生成D為Al2O3 ， 電解Al2O3生成鋁，
（1.）SiO2和稀硫酸不反應，則濾渣A是SiO2（或二氧化硅），濾液A中含有硫酸鋁、硫酸鐵，加入過量NaOH，沉淀B為Fe（OH）3 ，
所以答案是：SiO2（或二氧化硅）；Fe（OH）3（或氫氧化鐵）；
（2.）過程 I、II、III分離溶液和沉淀，應為過濾操作，所以答案是：過濾；
（3.）過程 IV用于灼燒固體氫氧化鋁，應在坩堝中進行，發生反應為2Al（OH）3 Al2O3+3H2O，
所以答案是：坩堝；2Al（OH）3 Al2O3+3H2O；
（4.）濾液B的成分是偏鋁酸鈉，向其中通入過量的二氧化碳，反應為：AlO2﹣+CO2+2H2O═Al（OH）3↓+HCO3﹣ ， 所以答案是：AlO2﹣+CO2+2H2O═Al（OH）3↓+HCO3﹣；
（5.）根據以上分析濾液B中含有硫酸鈉、偏鋁酸鈉、過量的氫氧化鈉，向濾液中加入1mol/L鹽酸200mL，沉淀量達到最大且質量為11.7g為Al（OH）3的質量，則根據鋁原子守恒，c（AlO2﹣）= = =1.5molL﹣1 ，
最后所得的溶液中溶質為硫酸鈉、氯化鈉，根據鈉離子守恒有n（NaOH）=n（NaCl）+2（Na2SO4），根據氯離子與硫酸根守恒有n（NaCl）=n（HCl）=0.2L×1mol/L=0.2mol，n（Na2SO4）=n（H2SO4）＞ n（Al2（SO4）3）= × mol=0.225mol，故n（NaOH）=n（NaCl）+2（Na2SO4）＞0.2mol+2×0.225mol=0.65mol，故c（Na+）＞ =6.5mol/L，
所以答案是：1.5molL﹣1；6.5．