题目内容
【题目】工业上冶炼铝的原料是铝土矿(主要成分是Al2O3,杂质为Fe2O3、SiO2等)。某研究小组设计的提纯Al2O3的方案如下:
(1)滤渣a中除含泥沙外,一定含有____,分离溶液a和滤渣a的操作需要的玻璃仪器为__________________。
(2)溶液a中含铝元素的溶质与过量试剂A反应的离子方程式为_______________,溶液a与过量试剂A反应生成滤渣b的离子方程式为__________________。
(3)溶液b与过量试剂B反应生成滤渣c的离子方程式为_______________________。
(4)加热滤渣c得到氧化铝的操作需要使用的仪器除了酒精灯、三角架、泥三角,还有________(填主要仪器名称),实验室里还常往NaAlO2溶液中通入过量的_______来制取A1(OH)3。
【答案】 Fe2O3 漏斗,烧杯,玻璃棒 AlO+4 H+== Al3++2H2O 2 H++SiO===H2SiO3↓ Al3++3NH3·H2O===Al(OH)3↓+3NH 坩埚 CO2
【解析】铝土矿(主要成分是Al2O3,杂质为Fe2O3、SiO2等)中加入NaOH溶液,Al2O3和SiO2被氢氧化钠溶解,因此滤渣a为Fe2O3,滤液a中含有偏铝酸钠和硅酸钠,根据流程图,滤渣b中应该含有硅元素,则试剂A为酸,如盐酸,滤渣b为硅酸沉淀,滤液b中含有铝离子,再加入过量的氨水,滤渣c为氢氧化铝沉淀,过滤煅烧生成氧化铝,滤液c中含有铵根离子。
(1)根据上述分析,滤渣a中除含泥沙外,一定含有Fe2O3,分离溶液a和滤渣a的操作为过滤,需要的玻璃仪器为漏斗,烧杯,玻璃棒,故答案为:Fe2O3;漏斗,烧杯,玻璃棒;
(2)溶液a中含铝元素的溶质与过量试剂A反应的离子方程式为AlO2-+4 H+= Al3++2H2O,溶液a与过量试剂A反应生成滤渣b的离子方程式为2 H++SiO32-=H2SiO3↓,故答案为:AlO2-+4 H+= Al3++2H2O;2 H++SiO32-=H2SiO3↓;
(3)溶液b与过量氨水反应生成氢氧化铝的离子方程式为Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3 NH4+,故答案为:Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3 NH4+;
(4)加热氢氧化铝得到氧化铝的操作需要使用的仪器除了酒精灯、三角架、泥三角,还有坩埚,实验室里还常往NaAlO2溶液中通入过量的二氧化碳来制取A1(OH)3,故答案为:坩埚; CO2。