Question

（本題共14分）

鋁是第二金屬，是地殼中含量最多的金屬，用途廣泛。

51．將某鋁土精礦R(Al2O3、Fe2O3)粉末48.8g加入含1mol NaOH的溶液中，發(fā)生的反應(yīng)為：

Al2O3(s)+2NaOH(aq)+ 2H2O(l)→2NaAl(OH)4(aq)

充分反應(yīng)后，過濾、洗滌、干燥，得到8.0g固體，則該精礦Al2O3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 （精確到0.001）。

往濾液中通入CO2，發(fā)生的反應(yīng)為: 2NaAl(OH)4 + CO2→2Al(OH)3↓+ Na2CO3+ H2O，若生成0.5 mol Na2CO3，則生成Al(OH)3 mol。

52．有反應(yīng)Al2O3(s)+ Na2CO3(s)2NaAlO2(s)+ CO2(g)

2NaAlO2(aq)+ CO2(g) +3H2O→2Al(OH)3↓+ Na2CO3

若以鋁土精礦R和Na2CO3為原料，除得到Al2O3外，還得到“赤泥”，其成分為（金屬元素均以氧化物形式表示）：

	Al2O3	Fe2O3	Na2O
質(zhì)量分?jǐn)?shù)	0.065	0.850	0.029

每1t鋁土精礦生產(chǎn)時：得到的赤泥 t（精確到0.001，下同）；可制得Al2O3得 t；需要補(bǔ)充購買Na2CO3 kg。

53.取a g Al2O3加入溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為b的硫酸溶液中，充分反應(yīng)后再往溶液加入一定量的(NH4)2SO4，加熱、攪拌，冷卻后全部溶液正好轉(zhuǎn)化為45.3 g鋁銨礬晶體[NH4Al(SO4)2·12H2O，式量：453]，則a= ；

求b的值（精確到0.001）：

Answer 1

（本題共14分）51．0.836（2分）。0.8（2分）

52．0.193（2分）；0.823（2分）； 9.569（2分）。53．5.1（2分）；0.438（2分）

【解析】

試題分析：51．由于Al2O3是兩性氧化物，可以與強(qiáng)堿發(fā)生反應(yīng)變?yōu)榭扇苄缘奈镔|(zhì)，所以將反應(yīng)后的物質(zhì)過濾，得到的固體是Fe2O3。m(Fe2O3)= 8.0g,則m(Al2O3)= 48.8g-8g=40.8g，所以該精礦Al2O3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為40.8g÷48.8g=0.836.由于n(NaAl(OH)4)=2n(Al2O3)=2×(40.8g÷102g/mol)=0.8mol，所以根據(jù)方程式2NaAl(OH)4 + CO2=2Al(OH)3↓+ Na2CO3+ H2O，可知n(NaAl(OH)4):n(Na2CO3)：n(Al(OH)3)=1:2.由于n(NaAl(OH)4)=0.8mol，所以根據(jù)Al元素守恒可得生成Al(OH)30.8mol，同時還產(chǎn)生0.4mol的Na2CO3，實際生成0.5 mol Na2CO3，說明溶液中NaOH與CO2也發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生0.1mol Na2CO3。

52.在鋁土精礦中Fe2O3占總的質(zhì)量的百分含量是8g ÷48.8g=0.1639,所以1t鋁土精礦生產(chǎn)時得到的赤泥質(zhì)量是=(0.1639×1t) ÷0.850=0.193t；由于在該赤泥中Al2O3的含量是0.065，所以其中含有Al2O3的質(zhì)量是m(Al2O3)= 0.193t×0.065=0.013t;則每1t鋁土精礦生產(chǎn)時，可制得Al2O3的質(zhì)量是0.836t-0.013t=0.823t; 根據(jù)Na元素可知需要補(bǔ)充購買Na2CO3的質(zhì)量是0.193t×0.029×（106÷62）=0.009569t=9.569kg。

53.取a g Al2O3加入溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為b的硫酸溶液中，充分反應(yīng)后再往溶液加入一定量的(NH4)2SO4，加熱、攪拌，冷卻后全部溶液正好轉(zhuǎn)化為45.3 g鋁銨礬晶體[NH4Al(SO4)2·12H2O，式量：453]，n[[NH4Al(SO4)2·12H2O]= 45.3 g÷453g/mol=0.1mol，根據(jù)Al元素守恒可得n(Al2O3)=1/2 n[[NH4Al(SO4)2·12H2O]=0.05mol。則a=0.05mol×102g/mol=5.1g；n[(NH4)2SO4]= n(Al2O3)= 0.05mol,則根據(jù)S元素守恒可知需要的硫酸的物質(zhì)的量是0.1mol×2-0.05mol=0.15mol，其中含有的水的質(zhì)量是：45.3 g—0.05mol×102g/mol—0.05mol×132g/mol—0.15mol×98g/mol =18.9g所以硫酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是：(0.15mol×98g/mol) ÷(0.15mol×98g/mol+18.9g)= 0.438。

考點：考查鋁土精礦的用途、物質(zhì)制取過程中的化學(xué)計算的知識。