Question

铝是第二金属，是地壳中含量最多的金属，用途广泛．
（1）将某铝土精矿R（Al₂O₃、Fe₂O₃）粉末48.8g加入含1mol NaOH的溶液中，发生的反应为：Al₂O₃（s）+2NaOH（aq）+2H₂O（l）→2NaAl（OH）₄（aq）充分反应后，过滤、洗涤、干燥，得到8.0g固体，则该精矿Al₂O₃的质量分数为

 

（精确到0.001）．往滤液中通入CO₂，发生的反应为：2NaAl（OH）₄+CO₂→2Al（OH）₃↓+Na₂CO₃+H₂O若生成0.5mol Na₂CO₃，则生成Al（OH）₃

 

mol．
（2）有反应Al₂O₃（s）+Na₂CO₃（s）

高温

2NaAlO₂（s）+CO₂（g）；2NaAlO₂（aq）+CO₂（g）+3H₂O→2Al（OH）₃↓+Na₂CO₃；若以铝土精矿R和Na₂CO₃为原料，除得到Al₂O₃外，还得到“赤泥”，其成分为（金属元素均以氧化物形式表示）：

	Al2O3	Fe2O3	Na2O
质量分数	0.065	0.850	0.029

每1t铝土精矿生产时：得到的赤泥

 

t（精确到0.001，下同）；可制得Al₂O₃得

 

t；需要补充购买Na₂CO₃

 

kg．
（3）取a g Al₂O₃加入溶质的质量分数为b的硫酸溶液中，充分反应后再往溶液加入一定量的（NH₄）₂SO₄，加热、搅拌，冷却后全部溶液正好转化为45.3g铝铵矾晶体[NH₄Al（SO₄）₂?12H₂O，式量：453]，则a=

 

；求b的值（精确到0.001）：

 

．

Answer 1

考点：探究物质的组成或测量物质的含量

专题：

分析：（1）氧化铝能和氢氧化钠发生反应但是氧化铁不能，根据铝元素守恒计算产生的氢氧化铝的物质的量；
（2）氧化铁的质量不变，可以计算赤泥的质量以及赤泥中Al₂O₃的质量；
（3）根据铝元素守恒以及氧化铝和硫酸之间的反应情况来回答．

解答： 解：（1）Al₂O₃、Fe₂O₃粉末48.8g加入含1molNaOH的溶液中，充分反应后，过滤、洗涤、干燥，得到8.0g固体即氧化铁的质量是8.0g，则该精矿Al₂O₃的质量是48.8g-8.0g=40.8g，所以氧化铝的质量分数为：

40.8g

48.8g

×100%=0.836，氧化铝的物质的量是

40.8g

102g/mol

=0.4mol，根据铝元素守恒，得到氢氧化铝的物质的量是0.8mol，故答案为：0.836；0.8；
（2）氧化铁的质量不变，赤泥的质量为

1-0.836

0.85

=0.193，赤泥中Al₂O₃的质量：0.193t×0.065=0.013t，然后用总的Al₂O₃的质量减去赤泥中的，0.836t-0.013t=0.823t，需要购买的Na₂CO₃的质量：0.193t×0.029×

106g/mol

62g/mol

=9.569kg，故答案为：0.193；0.823；9.569；
（3）45.3g铝铵矾晶体[NH₄Al（SO₄）₂?12H₂O，式量：453]中Al元素的质量是

45.3g

453g/mol

×27g/mol=2.7g，a g Al₂O₃中Al的质量是2.7g，即

a

102

×2×27=2.7g，解得a=5.1，45.3g铝铵矾晶体[NH₄Al（SO₄）₂?12H₂O中铵根离子物质的量是0.1mol，所以加入硫酸铵的物质的量是0.05mol，质量是6.6g，硫酸铵中硫酸根离子物质的量是0.05mol，所以消耗硫酸0.15mol，质量是14.7g，Al₂O₃～3H₂SO₄，即5.1g氧化铝消耗硫酸质量是14.7g，根据溶液质量守恒，硫酸溶液的质量是45.3g-5.1g-6.6g=33.6g，所以硫酸的质量分数

14.7g

33.6g

×100%≈0.438．
故答案为：5.1；0.438．

点评：本题涉及元素以及化合物的计算知识，注意元素守恒思想在解题中的应用是关键，难度中等．