Question

（14分）鋁土礦(主要成分為Al2O3、SiO2、Fe2O3)是提取氧化鋁的原料。提取氧化鋁的工藝流程如下：

（1）濾液甲的主要成分是（寫化學(xué)式） 　　　　　　　　　　　　

（2）寫出反應(yīng) II 的離子方程式：

（3）結(jié)合反應(yīng)II，判斷下列微粒結(jié)合質(zhì)子 ( H+) 的能力，由強到弱的順序是 （填字母序號）

A．AlO2― B．OH― C．SiO32―

（4）取濾液甲少許，加入過量鹽酸，過濾；再用惰性電極電解其濾液，兩極均有氣體產(chǎn)生，且全部逸出，在陰極區(qū)還有沉淀生成，最后沉淀消失。沉淀消失的原因可用離子方程式表示為：

（5）取 （4） 電解以后的溶液 10.0 mL，經(jīng)分析，該溶液中只含有兩種等物質(zhì)的量濃度的堿性溶質(zhì)，向其中逐滴加入0.100 mol? L－1 鹽酸溶液，當(dāng)加入50.0mL 鹽酸溶液時，生成的沉淀恰好溶解。

①加入50.0mL 鹽酸溶液發(fā)生的離子反應(yīng)的先后順序依次為：

②請畫出生成沉淀的物質(zhì)的量與加入鹽酸體積的關(guān)系圖。

 

 

Answer 1

⑴　NaOH、NaAlO2、Na2SiO3

⑵　CO2+2OH－==CO32－+2H2O CO2＋2H2O +2 AlO2－==2Al(OH)3↓+HCO3－

⑶　b＞a＞c ⑷　Al(OH)3 +OH－＝AlO2－+2H2O

⑸ ① H＋＋OH－==H2O AlO2-＋H＋+H2O =Al(OH)3↓ Al(OH)3＋3H＋=Al3＋＋3H2O

②圖像如下所表示。

【解析】

試題分析：（1）鋁土礦中加入過量的NaOH溶液，其中的Al2O3、SiO2發(fā)生反應(yīng)得到NaAlO2、Na2SiO3和過量的NaOH溶液，所以濾液甲的主要成分是NaAlO2、Na2SiO3、NaOH；不溶性的固體是 Fe2O3。（2）向含有NaAlO2、Na2SiO3、NaOH的溶液中通入過量CO2，發(fā)生反應(yīng)CO2+2OH－=CO32－+2H2O ；CO2＋2H2O +2AlO2－==2Al(OH)3↓+HCO3－，得到Al(OH)3沉淀。（3）H2O是中性物質(zhì)；Al(OH)3是兩性物質(zhì)，H2SiO3是弱酸。所以微粒結(jié)合質(zhì)子 ( H+) 的能力，由強到弱的順序是b＞a＞c。（4）向含有NaAlO2、Na2SiO3、NaOH的加入過量鹽酸發(fā)生反應(yīng)得到AlCl3、NaCl、H2SiO3；溶液為AlCl3、NaCl的混合溶液。用惰性電極電解，在陰極發(fā)生反應(yīng)：2H++2e-=H2↑,由于破壞了附近的水的電離平衡，溶液中OH-的濃度增大，OH-與溶液中的Al3+發(fā)生反應(yīng)形成Al(OH)3沉淀。在陽極發(fā)生反應(yīng)：2Cl-—2e-=Cl2↑。當(dāng)溶液呈堿性時，又發(fā)生反應(yīng)：Al(OH)3+ OH-= AlO2-+ 2H2O。沉淀又逐漸溶解而消失。（5）①加入50.0mL 鹽酸溶液發(fā)生的離子反應(yīng)的先后順序是H＋＋OH－=H2O ；AlO2-＋H＋+H2O =Al(OH)3↓ Al(OH)3＋3H＋=Al3＋＋3H2O 。 由于二者的物質(zhì)的量相等，所以它們都是是0.100 mol/L×0.01L=0.001mol。NaOH與HCl反應(yīng)消耗10mlHCl; NaAlO2與HCl反應(yīng)形成Al(OH)3沉淀消耗10mlHCl;溶解Al(OH)3沉淀消耗30mlHCl.圖像見圖示:

考點：考查元素與化合物的性質(zhì)、混合物的分離、離子方程式的書寫、n(HCl)與沉淀的關(guān)系圖像的知識。