Question

某课外小组研究铝土矿中A1₂O₃的含量。查阅资料得知，铝土矿的主要成分是A1₂O₃ ,杂质是Fe₂O₃、SiO₂等。从铝土矿中提取A1₂O₃的过程如下：

(1)第①步，向铝土矿中加入足量烧碱溶液，充分反应，发生反应的离子方程式是:______。

(2)第②步用到的分离方法是_______。

(3)请从下面仪器中选出第④步操作不需要的仪器_____________(填字母)

A.蒸发皿  B.玻璃棒  C.泥三角  E.酒精灯  F.坩埚

(4)将实验过程中所得固体准确称量。课外小组发现所得氢氧化铝固体的质量与原铝土矿质量相等，则该铝土矿中A1₂O₃ 的质量分数__________(结果保留一位小数）。

Answer

Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O、SiO2+2OH-=SiO32-+H2O 过滤 A 65.4%

【解析】

由流程图可知，铝土矿的主要成分是A12O3 ，杂质是Fe2O3、SiO2等，①铝土矿中加足量NaOH溶液发生Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O、SiO2+2OH-=SiO32-+H2O，过滤分离出固体B，B为Fe2O3，溶液A中加足量盐酸，过滤分离出固体C，C为H2SiO3，溶液D中含氯化铝，③中发生Al3++3NH3•H2O=Al(OH)3↓+3NH4+，过滤分离出氢氧化铝，④中氢氧化铝加热分解生成氧化铝，溶液E中含氯化铵，据此分析解答。

(1)第①步，向铝土矿中加入足量烧碱溶液，充分反应，氧化铝和二氧化硅都能被氢氧化钠溶解，发生反应的离子方程式是Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O、SiO2+2OH-=SiO32-+H2O，故答案为：Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O、SiO2+2OH-=SiO32-+H2O；

(2)第②步是分离固体与溶液，用到的分离方法是过滤，故答案为：过滤；

(3)第④步操作为加热固体分解，需要玻璃棒、泥三角架、酒精灯、坩埚，不需要的仪器是蒸发皿，故答案为：A；

(4)将实验过程中所得固体精确称量，发现所得氢氧化铝固体的质量与原铝土矿质量相等，即铝土矿中Al2O3的质量分数和氢氧化铝中氧化铝的质量分数是相同的。又因为氧化铝可以写成Al2O3•3H2O的形式，则该铝土矿中A12O3 的质量分数是×100%=65.4%，故答案为：65.4%。