分析 SiO2和稀硫酸不反應(yīng),F(xiàn)e2O3和氫氧化鈉不反應(yīng)而氧化鋁能反應(yīng),向偏鋁酸鈉中通入過(guò)量的二氧化碳可以生成氫氧化鋁沉淀.
鋁土礦中加入稀硫酸,沉淀A為SiO2,濾液A中含有硫酸鋁、硫酸鐵,加入過(guò)量NaOH,沉淀B為Fe(OH)3,濾液B中含有NaAlO2,通入二氧化碳?xì)怏w,濾液C中含有碳酸鈉或碳酸氫鈉,濾渣C為Al(OH)3,Al(OH)3在加熱分解可生成D為Al2O3,電解Al2O3生成鋁,以此解答該題.
解答 解:鋁土礦中加入稀硫酸,沉淀A為SiO2,濾液A中含有硫酸鋁、硫酸鐵,加入過(guò)量NaOH,沉淀B為Fe(OH)3,濾液B中含有NaAlO2,通入二氧化碳?xì)怏w,濾液C中含有碳酸鈉或碳酸氫鈉,濾渣C為Al(OH)3,Al(OH)3在加熱分解可生成D為Al2O3,電解Al2O3生成鋁,
(1)SiO2和稀硫酸不反應(yīng),則濾渣A是SiO2(或二氧化硅),濾液A中含有硫酸鋁、硫酸鐵,加入過(guò)量NaOH,沉淀B為Fe(OH)3,
故答案為:SiO2(或二氧化硅);Fe(OH)3(或氫氧化鐵);
(2)過(guò)程 I、II、III分離溶液和沉淀,應(yīng)為過(guò)濾操作,故答案為:過(guò)濾;
(3)過(guò)程 IV用于灼燒固體氫氧化鋁,應(yīng)在坩堝中進(jìn)行,發(fā)生反應(yīng)為2Al(OH)3$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Al2O3+3H2O,
故答案為:坩堝;2Al(OH)3$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Al2O3+3H2O;
(4)濾液B的成分是偏鋁酸鈉,向其中通入過(guò)量的二氧化碳,反應(yīng)為:AlO2-+CO2+2H2O═Al(OH)3↓+HCO3-,故答案為:AlO2-+CO2+2H2O═Al(OH)3↓+HCO3-;
(5)根據(jù)以上分析濾液B中含有硫酸鈉、偏鋁酸鈉、過(guò)量的氫氧化鈉,向?yàn)V液中加入1mol/L鹽酸200mL,沉淀量達(dá)到最大且質(zhì)量為11.7g為Al(OH)3的質(zhì)量,則根據(jù)鋁原子守恒,c(AlO2-)=$\frac{n(AlOH)_{3}}{V}$=$\frac{\frac{11.7g}{78g/mol}}{0.1L}$=1.5mol•L-1,
最后所得的溶液中溶質(zhì)為硫酸鈉、氯化鈉,根據(jù)鈉離子守恒有n(NaOH)=n(NaCl)+2(Na2SO4),根據(jù)氯離子與硫酸根守恒有n(NaCl)=n(HCl)=0.2L×1mol/L=0.2mol,n(Na2SO4)=n(H2SO4)>$\frac{3}{2}$n(Al2(SO4)3)=$\frac{3}{2}$×$\frac{11.7}{78}$mol=0.225mol,故n(NaOH)=n(NaCl)+2(Na2SO4)>0.2mol+2×0.225mol=0.65mol,故c(Na+)>$\frac{0.65mol}{0.1L}$=6.5mol/L,
故答案為:1.5mol•L-1;6.5.
點(diǎn)評(píng) 本題以框圖題形式考查鋁的化合物的性質(zhì),為高頻考點(diǎn),側(cè)重于學(xué)生的分析能力和實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ目疾,難度中等,清楚冶煉鋁工藝流程原理,是對(duì)知識(shí)遷移的綜合運(yùn)用.
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A. | 質(zhì)量 | B. | 密度 | C. | 原子數(shù) | D. | 物質(zhì)的量 |
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A. | 該燃料電池負(fù)極發(fā)生的電極反應(yīng)為:N2H4+4OH--4e-═N2+4H2O | |
B. | 用該燃料電池作為裝置②的直流電源,產(chǎn)生1molCl2至少需要通入0.5molN2H4 | |
C. | 該燃料電池的電極材料應(yīng)采用多孔導(dǎo)電材料,以提高電極反應(yīng)物質(zhì)在電極表面的吸附量,并使它們與電解質(zhì)溶液充分接觸 | |
D. | 該燃料電池中,電子從右側(cè)電極經(jīng)過(guò)外電路流向左側(cè)電極,溶液中OH-則遷移到左側(cè) |
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