Question

【题目】（铝用途广泛，用铝土矿（主要成分为Al2O3·nH2O、少量SiO2和Fe2O3）制取Al有如下途径：

（1）滤液A加过量NaOH离子方程式表示为______________________________

（2）灼烧时盛放药品的仪器名称是_______

（3）步骤Ⅳ中发生反应的化学方程式是___________________________________

（4）步骤Ⅲ中生成固体C的离子反应方程式为_____________________________

（5）取滤液B 100mL，加入1 mol/L盐酸200 mL，沉淀量达到最大且质量为11．7g，则滤液B中c（AlO2－）____mol/L，c（Na+）____6.5 mol/L （填“大于”、“小于”或“等于”）

Answer 1

【答案】H++OH-=H2O、4OH-+Al3+=AlO2-+2H2O、Fe3++3OH- = Fe（OH）3↓ 坩埚 2Al(OH)3Al2O3+3H2O AlO2-+CO2+2H2O =Al(OH)3↓+HCO3- 1.5 大于

【解析】

铝土矿溶解在过量稀硫酸中，过滤后得到的滤渣是SiO2，滤液为Al2(SO4)3、H2SO4、Fe2(SO4)3的混合液。因Al3+、Fe3+能水解产生具有吸附作用的Al(OH)3、Fe(OH)3胶体，具有净水作用。向Al2(SO4)3、H2SO4、Fe2(SO4)3的混合液中加入过量NaOH时，Al2(SO4)3转化为NaAlO2，Fe2(SO4)3转化为Fe(OH)3，经过滤后得到滤渣Fe(OH)3。滤液B中含有NaAlO2，向滤液B中通入过量CO2时，生成Al(OH)3和NaHCO3，经过滤后得到固体C[Al(OH)3]和含有NaHCO3、Na2SO4的滤液C。

（1）根据以上分析，滤液A中含有H2SO4、Al2(SO4)3、Fe(SO4)3，加入过量NaOH，故反应的离子方程式为H++OH-=H2O、4OH-+Al3+═AlO2-+2H2O、Fe3++4OH-═Fe(OH)3↓；故答案为：H++OH-=H2O、4OH-+Al3+═AlO2-+2H2O、Fe3++4OH-═Fe(OH)3↓；

（2）根据加热溶液一般在蒸发皿里进行，而灼烧固体一般在坩埚中进行，故答案：坩埚；

（3）根据以上分析，固体C为氢氧化铝，所以步骤Ⅳ中发生反应的化学方程式2Al(OH)3 Al2O3+3H2O；

（4）步骤Ⅲ中生成固体C的反应是向滤液B中通入二氧化碳气体，根据以上分析，滤液B中含有NaAlO2，故反应的离子方程式：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)＞3n(Al2(SO4)3)=3×mol=0.45mol，故n(NaOH)=n(NaCl)+2(Na2SO4)＞0.2mol+2×0.45mol=1.1mol，故c(Na+)＞=11mol/L，故答案：1.5；＞。