Question

【题目】铝硅合金材料性能优良．铝土矿（含30% SiO2、40.8% Al2O3和少量Fe2O3等）干法制取该合金的工艺如图1：

（1）铝硅合金材料中若含铁，会影响其抗腐蚀性．原因是 ．
（2）焙烧除铁反应时Fe2O3转化为NH4Fe（SO4）2 ， Al2O3少部分发生类似反应，写出Fe2O3发生反应的方程式 ． 氧化物转化为硫酸盐的百分率与温度的关系如图2，最适宜焙烧温度为 ．
（3）若操作①中所得溶液中加入过量NaOH溶液，含铝微粒发生反应的离子方程式为 ．
（4）用焦炭还原SiO2、Al2O3会产生SiC等中间体．写出中间体SiC再与Al2O3反应生成铝、硅单质的化学方程式 ．
（5）不计损失，投入1t铝土矿，当加入27kg纯铝后，铝硅合金中m：n= ．

Answer 1

【答案】
（1）铁与铝形成原电池，加快了铝的腐蚀
（2）4（NH4）2SO4+Fe2O3 2NH4Fe（SO4）2+3H2O+6NH3↑；350℃
（3）Al3++4OH﹣=AlO2﹣+2H2O
（4）3SiC+Al2O3 3Si+2Al+3CO↑
（5）9：5
【解析】解：（1）Al、Fe形成原电池，Al活泼性比Fe强的做负极，被腐蚀，所以铝硅合金材料中若含铁，容易发生电化学腐蚀；所以答案是：铁与铝形成原电池，加快了铝的腐蚀；（2）焙烧除铁反应时 Fe2O3 转化为NH4Fe（SO4）2 ， 所以 Fe2O3发生反应的方程式：4（NH4）2SO4+Fe2O3 2NH4Fe（SO4）2+3H2O+6NH3↑；焙烧时尽可能是氧化铁反应，而氧化铝不反应，由图可知在350℃时，氧化铁转化为硫酸盐的百分率很高，而氧化铝转化为硫酸盐的百分率很低，所以最适宜焙烧温度为350℃；所以答案是：4（NH4）2SO4+Fe2O3 2NH4Fe（SO4）2+3H2O+6NH3↑；350℃；（3）溶液中含有铝离子与氢氧根离子生成偏铝酸根离子，其反应的离子方程式为：Al3++4OH﹣=AlO2﹣+2H2O；
所以答案是：Al3++4OH﹣=AlO2﹣+2H2O；（4）在高温条件下，SiC与Al2O3反应生成Al和CO，其反应的方程式为：3SiC+Al2O3 3Si+2Al+3CO↑所以答案是：3SiC+Al2O3 3Si+2Al+3CO↑；（5）投入1t铝土矿，加入27kg纯铝，已知铝土矿中含30% SiO2、40.8% Al2O3 ， 则Al的总质量为：1000kg×40.8%× +27kg=243kg，
Si的总质量为1000kg×30%× =140kg，则铝硅合金中m：n= ： =9：5，
所以答案是：9：5．