Question

【題目】鋁土礦主要成分Al2O3，還含少量 SiO2、Fe2O3雜質。可用下圖制備鋁：

已知 2Na2SiO3+2NaAlO2+2H2O === Na2Al2Si2O8↓+4NaOH。 回答下列問題：

（1）在工藝流程第五步中，灼燒所需的實驗儀器除酒精燈、坩堝、坩堝鉗、玻璃棒之外，還需要_____________、_________________________。

（2）Na2Al2Si2O8的氧化物形式為_________________________。

（3）濾渣A經多步可制得粗硅 ，請寫出由二氧化硅制得粗硅的化學方程式________________。

（4）在工藝流程第三步中，通入過量的二氧化碳時，該反應的離子方程式有_______________， 得到的濾液與足量Ba(OH)2溶液反應的主要離子方程式為 ____________________。

（5）將a g鋁土礦經過以上一系列操作之后，最終得到b g Al（不考慮實驗過程中操作引起的損耗）， 下列說法正確的是____________。 （NA表示阿伏加德羅常數）

A.鋁土礦中 Al3+數目小于

B.鋁土礦中Al2O3物質的量小于b/54 mol

C.鋁土礦中鋁元素的質量分數為×100℅

Answer 1

【答案】 泥三角 三腳架 Na2O·Al2O3·2SiO2 SiO2+2CSi+2CO↑ AlO2－+CO2+2H2O == Al(OH)3↓+ HCO3- Ba2++OH-+HCO3-== BaCO3↓+ H2O A

【解析】鋁土礦的主要成分是Al2O3，還含少量SiO2、Fe2O3等雜質，加入足量的氫氧化鈉，氧化鋁、二氧化硅與NaOH溶液反應均生成鹽和水，只有氧化鐵與堿不反應，結合信息可知還生成Na2Al2Si2O8沉淀，過濾后得濾渣A為Fe2O3、Na2Al2Si2O8；濾液用二氧化碳酸化時，將NaAlO2完全轉化為Al(OH)3，反應的離子方程式為：AlO2－+CO2+2H2O＝Al(OH)3↓+HCO3－；過濾得氫氧化鋁沉淀，灼燒得氧化鋁，電解氧化鋁得單質鋁，則

（1）固體灼燒所需的實驗儀器除酒精燈、坩堝、坩堝鉗、玻璃棒之外，還需要泥三角、三腳架。（2）根據化學式Na2Al2Si2O8可知其氧化物形式為Na2O·Al2O3·2SiO2。（3）高溫下碳與二氧化硅反應制得粗硅的化學方程式為SiO2+2CSi+2CO↑。（4）根據以上分析可知通入過量的二氧化碳時，該反應的離子方程式為AlO2－+CO2+2H2O＝Al(OH)3↓+HCO3－，得到的濾液中含有碳酸氫鈉，與足量Ba(OH)2溶液反應的主要離子方程式為Ba2++OH-+HCO3-==BaCO3↓+H2O。（5）A、如果鋁土礦全部由氧化鋁組成，則鋁離子的物質的量是，由于還含有雜質，所以鋁土礦中Al3+數目小于，A正確；B、bg鋁的物質的量是b/27mol，由于還有Na2Al2Si2O8生成，則根據鋁原子守恒可知鋁土礦中氧化鋁的物質的量大于b/54mol，B錯誤；C、由于還有Na2Al2Si2O8生成，則鋁土礦中鋁元素的質量分數大于×100℅，C錯誤，答案選A。