Question

【題目】金屬在現代社會中發揮著巨大的作用，鋁的化合物在工農業生產及人們的日常生活中也具有廣泛地作用。

(1)若將鋁溶解，下列試劑中最好選用________(填選項字母)。

A．濃硫酸B．稀硫酸C．稀硝酸

(2)以鋁土礦(主要成分是Al2O3，雜質有SiO2、Fe2O3等)為原料，采用拜耳法生產Al2O3的流程如下圖所示：

①Al2O3可用于電解制Al，電解時需加入冰晶石(Na3AlF6)作為助熔劑，用NaF和Al2(SO4)3反應制備冰晶石的化學方程式為________________；電解時用石墨作陽極，溫度維持在950~970℃，陽極需定期更換，其原因為________________________。

②赤泥中鋁硅酸鈉的化學式可表示為：3Na2O·3Al2O3·5SiO2·5H2O，則濾液I的主要成分是________________；鋁土礦的品位常用鋁硅比(A/S,即礦石中Al2O3與SiO2的質量比)來衡量。某種鋁土礦的A/S=10.2，則加入足量NaOH溶液后鋁的理論溶出率為________________。

③該生產過程中，需向沉淀池中加入過量的X，該反應的離子方程式為________________。

(3)鈹(Be)與鋁元素相似，其氧化物及氫氧化物具有兩性，請寫出BeO與鹽酸反應的離子方程式，Be(OH)2溶于NaOH溶液的化學方程式為：Be(OH)2+2NaOH＝Na2BeO2+2H2O，往10.0mL1.00mol·L-1的Be(NO3)2溶液中逐滴加入等濃度的NaOH溶液，請在以下坐標圖中畫出沉淀量隨NaOH溶液加入量的變化圖：

Answer 1

【答案】(1)B

(2)①12NaF+Al2(SO4)3=2Na3AlF6+3Na2SO4；陽極產生的O2與石墨反應

②NaAlO2(多寫NaOH也可)90%

③AlO2-＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCO3-

(3)BeO+2H+＝Be2++H2O；

【解析】

試題分析：(1)A、C中濃硫酸、硝酸與Al反應生成有毒氣體，只有B溶解Al最好，故答案為：B；

(2)①NaF和Al2(SO4)3反應可生成Na3AlF6和Na2SO4，方程式為12NaF+Al2(SO4)3=2Na3AlF6+3Na2SO4，電解時用石墨作陽極，溫度維持在950~970℃，陽極產生的O2與石墨反應，因此陽極需定期更換，故答案為：12NaF+Al2(SO4)3═2Na3AlF6+3Na2SO4；陽極產生的O2與石墨反應；

②氧化鋁可與氫氧化鈉溶液反應生成偏鋁酸鈉，則溶出液的溶質主要是偏鋁酸鈉；由礦渣的化學式3Na2O3Al2O35SiO25H2O知，其中的n(Al2O3)：n(SiO2)=3：5，故有30-3=27份的Al2O3被溶解，即Al2O3溶出，轉化率為90%；故答案為：NaAlO2；90%；

③將偏鋁酸鈉沉淀，可以向沉淀池中通入過量的二氧化碳，反應的離子方程式為，AlO2-＋CO2＋2H2O=Al(OH)3↓＋HCO3-，故答案為：AlO2-＋CO2＋2H2O=Al(OH)3↓＋HCO3-；

(3)BeO與鹽酸反應的生成氯化鈹和水，反應的離子方程式為：BeO+2H+=Be2++H2O；Be(NO3)2溶液中逐滴加入等濃度的NaOH先后發生反應：Be(NO3)2+2NaOH=Be(OH)2↓+2NaNO3，Be(OH)2+2NaOH═Na2BeO2+2H2O，先產生沉淀，然后沉淀消失，兩次消耗的氫氧化鈉的物質的量都為0.02mol(即20mLNaOH溶液)，產生的Be(OH)2沉淀為0.01mol，沉淀量隨NaOH溶液加入量的變化圖為：；故答案為：BeO+2H+=Be2++H2O；。