Question

18．某铝土矿主要含Al₂O₃和SiO₂．某课题组以此为原料回收氧化铝，设计实验流程如下：

（1）步骤（I）中分离溶液和沉淀的操作名称是过滤．
（2）沉淀A中一定含有SiO₂（用化学式表示），该物质属于酸性（填“酸性”或“碱性”）氧化物．
（3）写出步骤（Ⅱ）中生成Al（OH）₃的离子方程式Al³⁺+3NH₃•H₂O═Al（OH）₃↓+3NH₄⁺．
（4）实验室里用Na[Al（OH）₄]溶液制取Al（OH）₃最好选用C（填序号）．
A．NaOH溶液      B．稀硫酸        C．二氧化碳
（5）取5.4g铝土矿进行实验，最后得到氧化铝5.1g，则该铝土矿中铝的含量为50%（假设实验过程没有损失）．

Answer 1

分析 某铝土矿主要含Al₂O₃和SiO₂，由流程可知，加足量盐酸过滤得到沉淀A为SiO₂，溶液X中含Al³⁺，加过量氨水溶液过滤得到沉淀Al（OH）₃，氢氧化铝加热分解生成氧化铝和水，滤液Y为氯化铵溶液，
（1）分离溶液和沉淀的操作是过滤；
（2）分析可知沉淀A为二氧化硅，二氧化硅溶于碱反应生成盐和水属于酸性氧化物；
（3）步骤（Ⅱ）中生成Al（OH）₃的反应是氯化铝溶液中铝离子和氨水反应生成氢氧化铝沉淀和氯化铵；
（4）氢氧化铝是两性氢氧化物，用Na[Al（OH）₄]溶液制取Al（OH）₃最好是通入二氧化碳制备；
（5）依据元素守恒计算铝元素质量，得到铝元素的含量．

解答 解：某铝土矿主要含Al₂O₃和SiO₂，由流程可知，加足量盐酸过滤得到沉淀A为SiO₂，溶液X中含Al³⁺，加过量氨水溶液过滤得到沉淀Al（OH）₃，氢氧化铝加热分解生成氧化铝和水，滤液Y为氯化铵溶液，
（1）步骤（I）中分离溶液和沉淀的操作名称是过滤，故答案为：过滤；
（2）分析可知沉淀A中一定含二氧化硅，二氧化硅溶于碱反应生成盐和水属于酸性氧化物，故答案为：SiO₂；酸性；
（3）步骤（Ⅱ）中生成Al（OH）₃的反应是氯化铝溶液中铝离子和氨水反应生成氢氧化铝沉淀和氯化铵，反应的离子方程式为：Al³⁺+3NH₃•H₂O═Al（OH）₃↓+3NH₄⁺，
故答案为：Al³⁺+3NH₃•H₂O═Al（OH）₃↓+3NH₄⁺；
（4）氢氧化铝是两性氢氧化物，易溶于氢氧化钠和硫酸溶液，用Na[Al（OH）₄]溶液制取Al（OH）₃最好是通入二氧化碳制备，四羟基合铝酸钠溶液与二氧化碳反应，生成氢氧化铝和碳酸氢钠，反应方程式为Na〔Al（OH）₄〕+CO₂═Al（OH）₃↓+NaHCO₃，离子反应为：CO₂+[Al（OH）₄]^-=Al（OH）₃↓+HCO₃^-，故选C，
故答案为：C；
（5）取5.4g铝土矿进行实验，最后得到氧化铝5.1g，实验过程没有损失，则依据铝元素守恒计算，则该铝土矿中铝的含量=$\frac{\frac{5.1g}{102g/mol}×2×27g/mol}{5.4g}$×100%=50%，
故答案为：50%；

点评 本题考查物质的分离、提纯的方法及基本操作的综合应用，为高频考点，把握流程中物质的性质、发生的反应、混合物分离方法为解答的关键，侧重分析、推断及实验能力的综合考查，题目难度中等．