Question

【題目】鋁用途廣泛，用鋁土礦(主要成分為Al2O3·nH2O、少量SiO2和Fe2O3)制取Al有如下途徑：

（1）濾液A可用于凈水，其凈水原理用離子方程式表示為_________________。

（2）灼燒時盛放藥品的儀器名稱是______________

（3）步驟Ⅴ中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是________________________。

（4）步驟Ⅲ中生成固體C的離子反應(yīng)方程式為__________________________。

（5）取濾液B 100 mL，加入1 mol/L鹽酸200 mL，沉淀量達到最大且質(zhì)量為11.7 g。則濾液B中c(Al O2-)=_____________。（4分）

Answer 1

【答案】

（1）Al3++3H2OAl(OH)3(膠體)+3H+、Fe3++3H2OFe(OH)3(膠體)+3H+

（2）坩堝

（3）2Al2O3(熔融)4Al+3O2↑

（4） AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-

（5）1.5 mol/L

【解析】

試題分析：鋁土礦溶解在過量稀硫酸中，過濾后得到的濾渣是SiO2，濾液為Al2(SO4)3、H2SO4、Fe2(SO4)3的混合液。因Al3+、Fe3+能水解產(chǎn)生具有吸附作用的Al(OH)3、Fe(OH)3膠體，具有凈水作用。向Al2(SO4)3、H2SO4、Fe2(SO4)3的混合液中加入過量NaOH時，Al2(SO4)3轉(zhuǎn)化為NaAlO2，Fe2(SO4)3轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3，經(jīng)過濾后得到濾渣Fe(OH)3。濾液B中含有NaAlO2，向濾液B中通入過量CO2時，生成Al(OH)3和NaHCO3，經(jīng)過濾后得到固體C[Al(OH)3]和含有NaHCO3、Na2SO4的濾液C。

（1） 濾液A為Al2(SO4)3、H2SO4、Fe2(SO4)3的混合液，Al2(SO4)3、Fe2(SO4)3水解生成膠體，可用于凈水，其凈水原理用離子方程式表示為Al3++3H2OAl(OH)3(膠體)+3H+、Fe3++3H2OFe(OH)3(膠體)+3H+，故答案為：Al3++3H2OAl(OH)3(膠體)+3H+、Fe3++3H2OFe(OH)3(膠體)+3H+；

（2）在坩堝中灼燒Al(OH)3得到Al2O3，故答案為：坩堝；

（3）電解熔融的Al2O3得到Al和O2，故答案為：2Al2O3(熔融)4Al+3O2↑；

（4） 步驟Ⅲ中向濾液B中通入過量CO2時，生成Al(OH)3和NaHCO3，離子反應(yīng)方程式為AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+ HCO3-，故答案為：AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+ HCO3-；

（5）濾液B為含有NaOH、NaAlO2、Na2SO4的混合溶液，加入鹽酸生成Al(OH)311.7 g，即n(NaAlO2)=0.15 mol，c(AlO2-)=1.5 mol/L，故答案為：1.5 mol/L。