Question

欲探究某矿石可能是由FeCO₃、SiO₂、Al₂O₃中的一种或几种组成，探究过程如下图所示。已知：碳酸不能溶解Al(OH)₃沉淀。

(1)Si在周期表中的位置是___________________________________。

(2)下列说法正确的是________。

a．酸性：H₂CO₃>H₂SiO₃

b．原子半径：O<C<Si<Al

c．稳定性：H₂O>CH₄>SiH₄

d．离子半径：O^2－<Al^3＋

(3)该矿石的组成是________，滤渣和NaOH溶液反应的离子方程式是_________________________________________________________。

(4)该矿石和1 mol·L^－1HNO₃反应的离子方程式为

___________________________________________________________。

(5)工业上依据上述实验原理处理该矿石，将反应池逸出的气体与一定量的O₂混合循环通入反应池中。目的是____________________________________；

若处理该矿石2.36×10³ kg，得到滤渣1.2×10³ kg，理论上至少需要1 mol·L^－1 HNO₃的体积为________L。

Answer

(1)第三周期第ⅣA族

(2)abc

(3)FeCO3和SiO2 SiO2＋2OH－=＋H2O

(4)3FeCO3＋10H＋＋=3Fe3＋＋3CO2↑＋NO↑＋5H2O

(5)NO循环使用能减少环境污染，NO跟H2O、O2反应后又得到硝酸提高原料利用率 3.3×104

【解析】(3)与硝酸反应生成气体及与NaOH溶液反应生成红褐色沉淀，可知一定含有FeCO3，通入CO2反应无沉淀生成，可知矿石中无Al2O3；滤渣与NaOH反应后加入盐酸有胶状沉淀产生可知矿渣中含有SiO2。

(5)m(FeCO3)＝2.36×106g－1.2×106 g＝1.16×106g，n(FeCO3)＝1×104 mol，依据方程式3FeCO3＋10HNO3=3Fe(NO3)3＋3CO2↑＋NO↑＋5H2O可知n(HNO3)＝3.3×104 mol。