Question

【题目】超细氧化铝是一种重要的功能陶瓷原料。

Ⅰ、（1）实验室常以NH4Al(SO4)2和NH4HCO3为原料，在一定条件下先反应生成沉淀NH4AlO(OH)HCO3，该沉淀高温分解即得超细Al2O3。NH4AlO(OH)HCO3热分解的化学反应方程式为________________________________________________。

（2）NH4Al(SO4)2·12H2O的相对分子质量为453。欲配制100 mL pH为2、浓度约为0.1 mol·L－1的NH4Al(SO4)2溶液，配制过程中须称量NH4Al(SO4)2·12H2O固体_________g；

（3）在0.1 mol·L－1 NH4Al(SO4)2溶液中，铝各形态的浓度(以Al3＋计)的对数(lgc)随溶液pH变化的关系见如图：

用NaOH溶液调节（2）中溶液pH至7，该过程中发生反应的离子方程式有_______________________、_______________________。

Ⅱ、从铝土矿(主要成分是Al2O3，含SiO2、Fe2O3、MgO等杂质)中提取氧化铝的两种工艺流程：

请回答下列问题：

（1）流程甲加入盐酸后生成Al3＋的离子方程式为_________________________。

（2）流程乙向滤液Y中通入足量CO2的离子方程式为_____________________。

（3）滤液E、K中溶质的主要成分是__________(填化学式)。

Answer 1

【答案】2NH4AlO(OH)HCO3Al2O3＋2NH3↑＋3H2O＋2CO2↑ 4.5 NH4+＋OH－＝NH3·H2O Al3＋＋3OH－＝Al(OH)3↓ Al2O3＋6H＋＝2Al3＋＋3H2O CO2+AlO2－+2H2O＝Al(OH)3↓+HCO3－ NaHCO3

【解析】

Ⅰ、（1）根据原子守恒可知NH4AlO(OH)HCO3热分解的化学反应方程式为2NH4AlO(OH)HCO3Al2O3＋2NH3↑＋3H2O＋2CO2↑；

（2）由物质的量浓度的定义式可知m[NH4Al（SO4）212H2O]=nM=cVM=0.1mol/L×0.1L×453g/mol=4.53g，由于托盘天平的精确度为0.1g，故为4.5g；

（3）由图象可知，开始阶段c（Al3+）没变化，是由于OH-跟H+反应；而后c（Al3+）降低，生成Al（OH）3沉淀，是由于OH-跟Al3+反应；Al3+完全沉淀后，调节pH至7，OH-跟NH4+反应，发生的化学反应方程式为：NH4+＋OH－＝NH3·H2O、Al3＋＋3OH－＝Al(OH)3↓；

Ⅱ、（1）流程甲加入盐酸，Al2O3与稀盐酸反应，离子方程式为：Al2O3＋6H＋＝2Al3＋＋3H2O；

（2）流程乙中滤液Y为偏铝酸钠溶液，向其中通入足量CO2，化学反应方程式为NaAlO2+CO2+2H2O＝Al(OH)3↓+NaHCO3，离子方程式：CO2+AlO2－+2H2O＝Al(OH)3↓+HCO3－；

（3）滤液Y和D为偏铝酸钠溶液，通入过量的二氧化碳反应的化学方程式为：NaAlO2+CO2+2H2O＝Al(OH)3↓+NaHCO3，因此滤液E、K中溶质的主要成分是NaHCO3。