题目内容
将高岭土（Al2O3?2SiO2?H2O）和纯碱混合均匀，加热熔融，冷却后用水浸取熔块，过滤并弃其残渣，滤液用适量的盐酸酸化，经过滤得到沉淀和含Al3+的滤液．
（1）高岭土与纯碱熔融时，发生的化学方程式是 ， ．用过量的盐酸酸化，最后得到的沉淀物是 ．
（2）取上述部分滤液用NaOH溶液处理，使Al3+全部转化为含AlO2-的溶液（A溶液），另取部分原滤液（B溶液）与A溶液混合，欲使混合后溶液中的Al元素全部转变成Al（OH）3沉淀，若A溶液中含a mol AlO2-离子，B溶液中含b mol Al3+离子．
①当A、B溶液恰好完全反应，则a与b的关系是 ．
②当Al3+剩余，则应通入 （气体）为沉淀剂，其物质的量是 （用含a、b关系式表示，下同）．
③当AlO2-剩余，则应通入 （气体）为沉淀剂，其物质的量为 ．
（1）高岭土与纯碱熔融时，发生的化学方程式是
（2）取上述部分滤液用NaOH溶液处理，使Al3+全部转化为含AlO2-的溶液（A溶液），另取部分原滤液（B溶液）与A溶液混合，欲使混合后溶液中的Al元素全部转变成Al（OH）3沉淀，若A溶液中含a mol AlO2-离子，B溶液中含b mol Al3+离子．
①当A、B溶液恰好完全反应，则a与b的关系是
②当Al3+剩余，则应通入
③当AlO2-剩余，则应通入
考点：含硅矿物及材料的应用,镁、铝的重要化合物,有关混合物反应的计算
专题：计算题,元素及其化合物
分析：（1）高岭土（Al2O3?2SiO2?H2O）和纯碱混合均匀，加热熔融其中二氧化硅和碳酸钠反应 生成硅酸钠和二氧化碳，氧化铝和碳酸钠反应生成偏铝酸钠和二氧化碳，产物用过量盐酸酸化，硅酸钠和盐酸反应生成硅酸白色沉淀，偏铝酸钠和过量盐酸反应生成氯化铝氯化钠和水；
（2）欲使混合后溶液中的Al元素全部转变成Al（OH）3沉淀，依据Al3++3AlO2-+6H2O=4Al（OH）3↓反应的定量关系分析计算；
（2）欲使混合后溶液中的Al元素全部转变成Al（OH）3沉淀，依据Al3++3AlO2-+6H2O=4Al（OH）3↓反应的定量关系分析计算；
解答：
解：（1）高岭土（Al2O3?2SiO2?H2O）和纯碱混合均匀，加热熔融其中二氧化硅和碳酸钠反应 生成硅酸钠和二氧化碳，反应的化学方程式为：SiO2+Na2CO3
Na2SiO3+CO2；氧化铝和碳酸钠反应生成偏铝酸钠和二氧化碳，反应的化学方程式为：Al2O3+Na2CO3
2NaAlO2+CO2；产物用过量盐酸酸化，硅酸钠和盐酸反应生成硅酸白色沉淀，偏铝酸钠和过量盐酸反应生成氯化铝氯化钠和水；
故答案为：SiO2+Na2CO3
Na2SiO3+CO2；Al2O3+Na2CO3
2NaAlO2+CO2； H2SiO3；
（2）使Al3+全部转化为含AlO2-的溶液（A溶液），另取部分原滤液（B溶液）与A溶液混合，欲使混合后溶液中的Al元素全部转变成Al（OH）3沉淀，若A溶液中含a mol AlO2-离子，B溶液中含b mol Al3+离子．
①当A、B溶液恰好完全反应，依据反应Al3++3AlO2-+6H2O=4Al（OH）3↓，则a与b的关系是a=3b；
故答案为：a=3b；
②当Al3+剩余，应通入一水合氨溶液沉淀过量的铝离子，需要一水合氨的物质的量依据反应
Al3++3AlO2-+6H2O=4Al（OH）3↓，
1 3
a
Al3++3NH3?H2O=Al（OH）3↓+3NH4+，
1 3
b-
3b-a
故答案为：NH3，3b-a；
③当AlO2-剩余，则应通二氧化碳气体分压使偏铝酸根离子全部沉淀，
Al3++3AlO2-+6H2O=4Al（OH）3↓，
1 3
b 3b
2AlO2-+CO2+3H2O=2Al（OH）3↓+CO32-，
a-3b
二氧化碳物质的量为0.5a-1.5b；
故答案为：CO2，0.5a-1.5b；
| ||
| ||
故答案为：SiO2+Na2CO3
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（2）使Al3+全部转化为含AlO2-的溶液（A溶液），另取部分原滤液（B溶液）与A溶液混合，欲使混合后溶液中的Al元素全部转变成Al（OH）3沉淀，若A溶液中含a mol AlO2-离子，B溶液中含b mol Al3+离子．
①当A、B溶液恰好完全反应，依据反应Al3++3AlO2-+6H2O=4Al（OH）3↓，则a与b的关系是a=3b；
故答案为：a=3b；
②当Al3+剩余，应通入一水合氨溶液沉淀过量的铝离子，需要一水合氨的物质的量依据反应
Al3++3AlO2-+6H2O=4Al（OH）3↓，
1 3
| a |
| 3 |
Al3++3NH3?H2O=Al（OH）3↓+3NH4+，
1 3
b-
| a |
| 3 |
故答案为：NH3，3b-a；
③当AlO2-剩余，则应通二氧化碳气体分压使偏铝酸根离子全部沉淀，
Al3++3AlO2-+6H2O=4Al（OH）3↓，
1 3
b 3b
2AlO2-+CO2+3H2O=2Al（OH）3↓+CO32-，
a-3b
| a-3b |
| 2 |
二氧化碳物质的量为0.5a-1.5b；
故答案为：CO2，0.5a-1.5b；
点评：本题考查了硅、镁、铝及其化合物性质的分析应用，化学方程式计算，主要是氢氧化铝的制备方法和定量计算，题目难度中等．
练习册系列答案
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