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（AlO2﹣）= ， c（Na+）＞molL﹣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）3 Al2O3+3H2O
（4）AlO2﹣+CO2+2H2O═Al（OH）3↓+HCO3﹣
（5）1.5mol?L﹣1；6.5
【解析】解：铝土矿中加入稀硫酸，沉淀A为SiO2 ， 滤液A中含有硫酸铝、硫酸铁，加入过量NaOH，沉淀B为Fe（OH）3 ， 滤液B中含有NaAlO2 ， 通入二氧化碳气体，滤液C中含有碳酸钠或碳酸氢钠，滤渣C为Al（OH）3 ， Al（OH）3在加热分解可生成D为Al2O3 ， 电解Al2O3生成铝，
（1.）SiO2和稀硫酸不反应，则滤渣A是SiO2（或二氧化硅），滤液A中含有硫酸铝、硫酸铁，加入过量NaOH，沉淀B为Fe（OH）3 ，
所以答案是：SiO2（或二氧化硅）；Fe（OH）3（或氢氧化铁）；
（2.）过程 I、II、III分离溶液和沉淀，应为过滤操作，所以答案是：过滤；
（3.）过程 IV用于灼烧固体氢氧化铝，应在坩埚中进行，发生反应为2Al（OH）3 Al2O3+3H2O，
所以答案是：坩埚；2Al（OH）3 Al2O3+3H2O；
（4.）滤液B的成分是偏铝酸钠，向其中通入过量的二氧化碳，反应为：AlO2﹣+CO2+2H2O═Al（OH）3↓+HCO3﹣ ， 所以答案是：AlO2﹣+CO2+2H2O═Al（OH）3↓+HCO3﹣；
（5.）根据以上分析滤液B中含有硫酸钠、偏铝酸钠、过量的氢氧化钠，向滤液中加入1mol/L盐酸200mL，沉淀量达到最大且质量为11.7g为Al（OH）3的质量，则根据铝原子守恒，c（AlO2﹣）= = =1.5molL﹣1 ，
最后所得的溶液中溶质为硫酸钠、氯化钠，根据钠离子守恒有n（NaOH）=n（NaCl）+2（Na2SO4），根据氯离子与硫酸根守恒有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．