铝是重要的金属材料,铝土矿(主要成分是Al
2O
3和少量的SiO
2、Fe
2O
3杂质)是工业上制取铝的原料。实验室模拟工业上以铝土矿为原料制取Al
2(SO
4)
3和铵明矾晶体[NH
4Al(SO
4)
2·12H
2O]的工艺流程如图所示;
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请回答下列问题:
(1)固体a的化学式为
,Ⅲ中通入足量CO
2气体发生反应的离子方程式为
。
(2)由Ⅴ制取铵明矾溶液的化学方程式为
,从铵明矾溶液中获得铵明矾晶体的实验操作依次为(填操作名称)
、冷却结晶、过滤洗涤。
(3)以1 000 kg含氧化铝36%的铝土矿为原料制取Al
2(SO
4)
3,需消耗质量分数98%的硫酸(密度1.84 g·cm
-1 L(保留一位小数)。
(4)若同时制取铵明矾和硫酸铝,通过控制硫酸的用量调节两种产品的产量。若欲使制得的铵明矾和硫酸铝的物质的量之比为1∶1,则投料时铝土矿中的Al
2O
3和H
2SO
4的物质的量之比为
。