- 试题详情及答案解析
- （本题共14分）
铝是第二金属，是地壳中含量最多的金属，用途广泛。
51．将某铝土精矿R(Al2O3、Fe2O3)粉末48.8g加入含1mol NaOH的溶液中，发生的反应为：
Al2O3(s)+2NaOH(aq)+ 2H2O(l)→2NaAl(OH)4(aq)
充分反应后，过滤、洗涤、干燥，得到8.0g固体，则该精矿Al2O3的质量分数为 （精确到0.001）。
往滤液中通入CO2，发生的反应为: 2NaAl(OH)4 + CO2→2Al(OH)3↓+Na2CO3+ H2O，若生成0.5 mol Na2CO3，则生成Al(OH)3 mol。
52．有反应Al2O3(s)+ Na2CO3(s)
2NaAlO2(s)+ CO2(g)
2NaAlO2(aq)+ CO2(g) +3H2O→2Al(OH)3↓+Na2CO3
若以铝土精矿R和Na2CO3为原料，除得到Al2O3外，还得到“赤泥”，其成分为（金属元素均以氧化物形式表示）：
| Al2O3
| Fe2O3
| Na2O
|
质量分数
| 0.065
| 0.850
| 0.029
|
每1t铝土精矿生产时：得到的赤泥 t（精确到0.001，下同）；可制得Al2O3得 t；需要补充购买Na2CO3 kg。
53.取a g Al2O3加入溶质的质量分数为b的硫酸溶液中，充分反应后再往溶液加入一定量的(NH4)2SO4，加热、搅拌，冷却后全部溶液正好转化为45.3 g铝铵矾晶体[NH4Al(SO4)2·12H2O，式量：453]，则a= ；
求b的值（精确到0.001）：- 答案：（本题共14分）51．0.836（2分）。0.8（2分）
52．0.193（2分）；0.823（2分）； 9.569（2分）。53．5.1（2分）；0.438（2分） - 试题分析：51．由于Al2O3是两性氧化物，可以与强碱发生反应变为可溶性的物质，所以将反应后的物质过滤，得到的固体是Fe2O3。m(Fe2O3)= 8.0g,则m(Al2O3)= 48.8g-8g=40.8g，所以该精矿Al2O3的质量分数为40.8g÷48.8g=0.836.由于n(NaAl(OH)4)=2n(Al2O3)=2×(40.8g÷102g/mol)=0.8mol，所以根据方程式2NaAl(OH)4 + CO2=2Al(OH)3↓+Na2CO3+ H2O，可知n(NaAl(OH)4):n(Na2CO3)：n(Al(OH)3)=1:2.由于n(NaAl(OH)4)=0.8mol，所以根据Al元素守恒可得生成Al(OH)30.8mol，同时还产生0.4mol的Na2CO3，实际生成0.5 mol Na2CO3，说明溶液中NaOH与CO2也发生反应产生0.1mol Na2CO3。
52.在铝土精矿中Fe2O3占总的质量的百分含量是8g ÷48.8g=0.1639,所以1t铝土精矿生产时得到的赤泥质量是="(0.1639×1t)" ÷0.850=0.193t；由于在该赤泥中Al2O3的含量是0.065，所以其中含有Al2O3的质量是m(Al2O3)= 0.193t×0.065=0.013t;则每1t铝土精矿生产时，可制得Al2O3的质量是0.836t-0.013t="0.823t;" 根据Na元素可知需要补充购买Na2CO3的质量是0.193t×0.029×（106÷62）=0.009569t=9.569kg。
53.取a g Al2O3加入溶质的质量分数为b的硫酸溶液中，充分反应后再往溶液加入一定量的(NH4)2SO4，加热、搅拌，冷却后全部溶液正好转化为45.3 g铝铵矾晶体[NH4Al(SO4)2·12H2O，式量：453]，n[[NH4Al(SO4)2·12H2O]=" 45.3" g÷453g/mol=0.1mol，根据Al元素守恒可得n(Al2O3)="1/2" n[[NH4Al(SO4)2·12H2O]=0.05mol。则a=0.05mol×102g/mol=5.1g；n[(NH4)2SO4]= n(Al2O3)= 0.05mol,则根据S元素守恒可知需要的硫酸的物质的量是0.1mol×2-0.05mol=0.15mol，其中含有的水的质量是：45.3 g—0.05mol×102g/mol—0.05mol×132g/mol—0.15mol×98g/mol =18.9g所以硫酸的质量分数是：(0.15mol×98g/mol)÷(0.15mol×98g/mol+18.9g)=0.438。
考点：考查铝土精矿的用途、物质制取过程中的化学计算的知识。