Question

【题目】铝土矿的主要成分是Al2O3，含有杂质SiO2、Fe2O3。工业上从铝土矿中提取Al可采用如图所示工艺流程：

请回答下列问题：

（1）溶液A中含有的阳离子有_________________________________________________。

（2）沉淀B与烧碱反应的离子方程式为_________________________________________。

（3）溶液D中通入过量CO2发生反应生成沉淀的离子方程式为 ____________________。

（4）“通入过量CO2”能否改用过量盐酸__________，原因是 _____________________。

（5）溶液E中溶质的主要成份有_____________________（填化学式）。

（6）向A溶液中滴入3mol/L NaOH溶液，生成沉淀的质量与加入NaOH溶液的体积关系如图。则溶液中Al3+ 物质的量为____mol，a=__。

Answer 1

【答案】 H+ 、Al3+ 、Fe 3+ SiO2 + 2OH- === SiO32- + H2O AlO2- + CO2 + 2H2O === Al(OH)3↓+ HCO3- 不能 Al(OH)3 沉淀会溶于过量的盐酸中 NaHCO3、NaCl 0.012 6

【解析】Al2O3、SiO2、Fe2O3中，Al2O3、Fe2O3与盐酸反应，SiO2不与盐酸反应，B是SiO2；加入过量盐酸，溶液A为AlCl3、HCl、FeCl3，加入过量烧碱，沉淀C为氢氧化铁，溶液D为氯化钠、氢氧化钠和NaAlO2，通入过量二氧化碳，溶液E为氯化钠和NaHCO3，沉淀F为Al(OH)3，加热分解得到M为Al2O3，经电解可得到Al，则

（1）根据以上分析可知溶液A中含有的阳离子有H+、Al3+、Fe3+。（2）二氧化硅与烧碱反应的离子方程式为SiO2+2OH-===SiO32-+H2O。（3）溶液D中通入过量CO2发生反应生成沉淀的离子方程式为AlO2-+CO2+2H2O===Al(OH)3↓+HCO3-。（4）由于Al(OH)3沉淀会溶于过量的盐酸中，所以“通入过量CO2”不能改用过量盐酸。（5）根据以上分析可知溶液E中溶质的主要成份有NaHCO3、NaCl。（6）由图象可知溶解氢氧化铝消耗氢氧化钠是4mL，氢氧化钠的物质的量是0.004L×3mol/L＝0.012mol，根据方程式Al(OH)3+NaOH＝NaAlO2+2H2O可知氢氧化铝是0.012mol，所以溶液中铝离子的物质的量是0.012mol。最终得到沉淀1.07g是氢氧化铁，物质的量是0.01mol，生成0.01mol氢氧化铁和0.012mol氢氧化铝消耗氢氧化钠分别是0.03mol、0.036mol，合计是0.066mol，体积是0.066mol÷3mol＝0.022L＝22mL，则a＝28－22＝6。