Question

【題目】鋁是重要的金屬材料，鋁土礦（主要成分是Al2O3和少量的SiO2、Fe2O3雜質(zhì)）是工業(yè)上制取鋁的原料。實驗室模擬工業(yè)上以鋁土礦為原料制銨明礬晶體的工藝流程如圖所示：

請回答下列問題：

（1）固體a的化學(xué)式為____，固體b化學(xué)式為____，Ⅲ中通入足量CO2氣體發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為________________．

（2）由Ⅴ制取銨明礬溶液的化學(xué)方程式為______________．

（3）由I→II→III→IV都要用到的分離方法是______，由銨明礬溶液中制銨明礬晶體的操作是______________．

（4）如果先向鋁土礦加入過量氫氧化鈉，再加入過量鹽酸，此時首先出現(xiàn)的固體a是__．

（5）向10gFe2O3、SiO2和Al2O3的混合物中，加入100ml稀硫酸，過濾后，向濾液中加入10mol/L NaOH溶液，產(chǎn)生沉淀的質(zhì)量和加入NaOH溶液體積的關(guān)系曲線如圖所示．則混合物中三氧化二鋁的質(zhì)量分數(shù)為______．

Answer 1

【答案】 SiO2 Fe（OH）3 AlO2﹣+CO2+2H2O═HCO3﹣+Al（OH）3↓ Al2O3+4H2SO4+2NH3═2NH4Al（SO4）2+3H2O 過濾 蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾洗滌 Fe2O3 51%

【解析】（1）鋁土礦中Al2O3和Fe2O3能溶于鹽酸，SiO2不溶于鹽酸，所以固體a的化學(xué)式為SiO2，固體b化學(xué)式為： Fe(OH)3 ；Al2O3溶于燒堿生成NaAlO2溶液，在其中通入CO2生成Al(OH)3 沉淀，故答案為：SiO2； AlO2－+CO2+2H2O═HCO3－+Al(OH)3 ↓；（2）由Ⅴ制取銨明礬溶液的化學(xué)方程式為Al2O3+4H2SO4+2NH3═2NH4Al（SO4）2+3H2O ；（3）由I→II→III→IV都要用到的分離方法是過濾，由銨明礬溶液中制銨明礬晶體的操作是蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾洗滌；（4）如果先向鋁土礦加入過量氫氧化鈉，F(xiàn)e2O3與過量氫氧化鈉不反應(yīng)，此時首先出現(xiàn)的固體a是Fe2O3; （5）加入鹽酸體積100mL～110mL時，發(fā)生的反應(yīng)是Al(OH)3＋OH―=AlO2―＋2H2O，可知n(Al(OH)3 )=n(NaOH)=0.01L×10mol/L=0.1mol，則n（Al2O3）=0.05mol，m（Al2O3）=0.05mol×102g/mol=5.1g，則混合物中三氧化二鋁的質(zhì)量分數(shù)為。