Question

18．某鋁土礦主要含Al₂O₃和SiO₂．某課題組以此為原料回收氧化鋁，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)流程如下：

（1）步驟（I）中分離溶液和沉淀的操作名稱是過濾．
（2）沉淀A中一定含有SiO₂（用化學(xué)式表示），該物質(zhì)屬于酸性（填“酸性”或“堿性”）氧化物．
（3）寫出步驟（Ⅱ）中生成Al（OH）₃的離子方程式Al³⁺+3NH₃•H₂O═Al（OH）₃↓+3NH₄⁺．
（4）實(shí)驗(yàn)室里用Na[Al（OH）₄]溶液制取Al（OH）₃最好選用C（填序號(hào)）．
A．NaOH溶液      B．稀硫酸        C．二氧化碳
（5）取5.4g鋁土礦進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，最后得到氧化鋁5.1g，則該鋁土礦中鋁的含量為50%（假設(shè)實(shí)驗(yàn)過程沒有損失）．

Answer 1

分析 某鋁土礦主要含Al₂O₃和SiO₂，由流程可知，加足量鹽酸過濾得到沉淀A為SiO₂，溶液X中含Al³⁺，加過量氨水溶液過濾得到沉淀Al（OH）₃，氫氧化鋁加熱分解生成氧化鋁和水，濾液Y為氯化銨溶液，
（1）分離溶液和沉淀的操作是過濾；
（2）分析可知沉淀A為二氧化硅，二氧化硅溶于堿反應(yīng)生成鹽和水屬于酸性氧化物；
（3）步驟（Ⅱ）中生成Al（OH）₃的反應(yīng)是氯化鋁溶液中鋁離子和氨水反應(yīng)生成氫氧化鋁沉淀和氯化銨；
（4）氫氧化鋁是兩性氫氧化物，用Na[Al（OH）₄]溶液制取Al（OH）₃最好是通入二氧化碳制備；
（5）依據(jù)元素守恒計(jì)算鋁元素質(zhì)量，得到鋁元素的含量．

解答 解：某鋁土礦主要含Al₂O₃和SiO₂，由流程可知，加足量鹽酸過濾得到沉淀A為SiO₂，溶液X中含Al³⁺，加過量氨水溶液過濾得到沉淀Al（OH）₃，氫氧化鋁加熱分解生成氧化鋁和水，濾液Y為氯化銨溶液，
（1）步驟（I）中分離溶液和沉淀的操作名稱是過濾，故答案為：過濾；
（2）分析可知沉淀A中一定含二氧化硅，二氧化硅溶于堿反應(yīng)生成鹽和水屬于酸性氧化物，故答案為：SiO₂；酸性；
（3）步驟（Ⅱ）中生成Al（OH）₃的反應(yīng)是氯化鋁溶液中鋁離子和氨水反應(yīng)生成氫氧化鋁沉淀和氯化銨，反應(yīng)的離子方程式為：Al³⁺+3NH₃•H₂O═Al（OH）₃↓+3NH₄⁺，
故答案為：Al³⁺+3NH₃•H₂O═Al（OH）₃↓+3NH₄⁺；
（4）氫氧化鋁是兩性氫氧化物，易溶于氫氧化鈉和硫酸溶液，用Na[Al（OH）₄]溶液制取Al（OH）₃最好是通入二氧化碳制備，四羥基合鋁酸鈉溶液與二氧化碳反應(yīng)，生成氫氧化鋁和碳酸氫鈉，反應(yīng)方程式為Na〔Al（OH）₄〕+CO₂═Al（OH）₃↓+NaHCO₃，離子反應(yīng)為：CO₂+[Al（OH）₄]^-=Al（OH）₃↓+HCO₃^-，故選C，
故答案為：C；
（5）取5.4g鋁土礦進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，最后得到氧化鋁5.1g，實(shí)驗(yàn)過程沒有損失，則依據(jù)鋁元素守恒計(jì)算，則該鋁土礦中鋁的含量=$\frac{\frac{5.1g}{102g/mol}×2×27g/mol}{5.4g}$×100%=50%，
故答案為：50%；

點(diǎn)評(píng) 本題考查物質(zhì)的分離、提純的方法及基本操作的綜合應(yīng)用，為高頻考點(diǎn)，把握流程中物質(zhì)的性質(zhì)、發(fā)生的反應(yīng)、混合物分離方法為解答的關(guān)鍵，側(cè)重分析、推斷及實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ木C合考查，題目難度中等．