Question

【題目】鋁硅合金材料性能優良．鋁土礦（含30% SiO2、40.8% Al2O3和少量Fe2O3等）干法制取該合金的工藝如圖1：

（1）鋁硅合金材料中若含鐵，會影響其抗腐蝕性．原因是 ．
（2）焙燒除鐵反應時Fe2O3轉化為NH4Fe（SO4）2 ， Al2O3少部分發生類似反應，寫出Fe2O3發生反應的方程式 ． 氧化物轉化為硫酸鹽的百分率與溫度的關系如圖2，最適宜焙燒溫度為 ．
（3）若操作①中所得溶液中加入過量NaOH溶液，含鋁微粒發生反應的離子方程式為 ．
（4）用焦炭還原SiO2、Al2O3會產生SiC等中間體．寫出中間體SiC再與Al2O3反應生成鋁、硅單質的化學方程式 ．
（5）不計損失，投入1t鋁土礦，當加入27kg純鋁后，鋁硅合金中m：n= ．

Answer 1

【答案】
（1）鐵與鋁形成原電池，加快了鋁的腐蝕
（2）4（NH4）2SO4+Fe2O3 2NH4Fe（SO4）2+3H2O+6NH3↑；350℃
（3）Al3++4OH﹣=AlO2﹣+2H2O
（4）3SiC+Al2O3 3Si+2Al+3CO↑
（5）9：5
【解析】解：（1）Al、Fe形成原電池，Al活潑性比Fe強的做負極，被腐蝕，所以鋁硅合金材料中若含鐵，容易發生電化學腐蝕；所以答案是：鐵與鋁形成原電池，加快了鋁的腐蝕；（2）焙燒除鐵反應時 Fe2O3 轉化為NH4Fe（SO4）2 ， 所以 Fe2O3發生反應的方程式：4（NH4）2SO4+Fe2O3 2NH4Fe（SO4）2+3H2O+6NH3↑；焙燒時盡可能是氧化鐵反應，而氧化鋁不反應，由圖可知在350℃時，氧化鐵轉化為硫酸鹽的百分率很高，而氧化鋁轉化為硫酸鹽的百分率很低，所以最適宜焙燒溫度為350℃；所以答案是：4（NH4）2SO4+Fe2O3 2NH4Fe（SO4）2+3H2O+6NH3↑；350℃；（3）溶液中含有鋁離子與氫氧根離子生成偏鋁酸根離子，其反應的離子方程式為：Al3++4OH﹣=AlO2﹣+2H2O；
所以答案是：Al3++4OH﹣=AlO2﹣+2H2O；（4）在高溫條件下，SiC與Al2O3反應生成Al和CO，其反應的方程式為：3SiC+Al2O3 3Si+2Al+3CO↑所以答案是：3SiC+Al2O3 3Si+2Al+3CO↑；（5）投入1t鋁土礦，加入27kg純鋁，已知鋁土礦中含30% SiO2、40.8% Al2O3 ， 則Al的總質量為：1000kg×40.8%× +27kg=243kg，
Si的總質量為1000kg×30%× =140kg，則鋁硅合金中m：n= ： =9：5，
所以答案是：9：5．