Question

铝用途广泛，用铝土矿(主要成分为Al₂O₃·nH₂O、少量SiO₂和Fe₂O₃)制取Al有如下途径：

（1）滤液A可用于净水，其净水原理用离子方程式表示为_________________。

（2）灼烧时盛放药品的仪器名称是______________

（3）步骤Ⅴ中发生反应的化学方程式是________________________。

（4）步骤Ⅲ中生成固体C的离子反应方程式为__________________________。

（5）取滤液B 100 mL，加入1 mol/L盐酸200 mL，沉淀量达到最大且质量为11.7 g。则滤液B中c(Al O₂^-)=_____________。（4分）

Answer

（1）Al3++3H2OAl(OH)3(胶体)+3H+、Fe3++3H2OFe(OH)3(胶体)+3H+

（2）坩埚

（3）2Al2O3(熔融)4Al+3O2↑

（4） AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-

（5）1.5 mol/L

【解析】

试题分析：铝土矿溶解在过量稀硫酸中，过滤后得到的滤渣是SiO2，滤液为Al2(SO4)3、H2SO4、Fe2(SO4)3的混合液。因Al3+、Fe3+能水解产生具有吸附作用的Al(OH)3、Fe(OH)3胶体，具有净水作用。向Al2(SO4)3、H2SO4、Fe2(SO4)3的混合液中加入过量NaOH时，Al2(SO4)3转化为NaAlO2，Fe2(SO4)3转化为Fe(OH)3，经过滤后得到滤渣Fe(OH)3。滤液B中含有NaAlO2，向滤液B中通入过量CO2时，生成Al(OH)3和NaHCO3，经过滤后得到固体C[Al(OH)3]和含有NaHCO3、Na2SO4的滤液C。

（1） 滤液A为Al2(SO4)3、H2SO4、Fe2(SO4)3的混合液，Al2(SO4)3、Fe2(SO4)3水解生成胶体，可用于净水，其净水原理用离子方程式表示为Al3++3H2OAl(OH)3(胶体)+3H+、Fe3++3H2OFe(OH)3(胶体)+3H+，故答案为：Al3++3H2OAl(OH)3(胶体)+3H+、Fe3++3H2OFe(OH)3(胶体)+3H+；

（2）在坩埚中灼烧Al(OH)3得到Al2O3，故答案为：坩埚；

（3）电解熔融的Al2O3得到Al和O2，故答案为：2Al2O3(熔融)4Al+3O2↑；

（4） 步骤Ⅲ中向滤液B中通入过量CO2时，生成Al(OH)3和NaHCO3，离子反应方程式为AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+ HCO3-，故答案为：AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+ HCO3-；

（5）滤液B为含有NaOH、NaAlO2、Na2SO4的混合溶液，加入盐酸生成Al(OH)311.7 g，即n(NaAlO2)=0.15 mol，c(AlO2-)=1.5 mol/L，故答案为：1.5 mol/L。

考点：考查了物质的分离和提纯、铝及其化合物的性质和用途的相关知识。