1、
铝是重要的金属材料,铝土矿(主要成分是Al2O3和少量的SiO2、Fe2O3杂质)是工业上制取铝的原料.实验室模拟工业上以铝土矿为原料制取Al2(SO4)3和铵明矾晶体[NH4Al(SO4)2•12H2O]的工艺流程如图所示: 请回答下列问题:
(1)固体a的化学式为______ , Ⅲ中通入足量CO2气体发生反应的离子方程式为______ .
(2)由Ⅴ 制取铵明矾溶液的化学方程式为______ . 从铵明矾溶液中获得铵明矾晶体的实验操作依次为(填操作名称)______、冷却结晶、过滤洗涤.
(3)以1000kg含氧化铝36%的铝土矿为原料制取Al2(SO4)3 , 需消耗质量分数98%的硫酸(密度1.84g•cm﹣1)______L(计算结果请保留一位小数).
(4)若同时制取铵明矾和硫酸铝,通过控制硫酸的用量调节两种产品的产量.若欲使制得的铵明矾和硫酸铝的物质的量之比为1:1,则投料时铝土矿中的Al2O3和H2SO4的物质的量之比为______ .
(1)SiO2;AlO2﹣+CO2+2H2O═HCO3﹣+Al(OH)3↓
(2)Al2O3+4H2SO4+2NH3═2NH4Al(SO4)2+3H2O;蒸发浓缩
(3)575.4
(4)3:10
Al2O3+ | 3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2O |
102 | 294 |
360kg | m(H2SO4) |
故m(H2SO4)= =1037.6 kg,需消耗质量分数98%的硫酸(密度1.84 g•cm﹣3)为= =575.4 L,
所以答案是:575.4;(4)设制得的Al2(SO4)3和NH4Al(SO4)2•12H2O的物质的量都是1 mol,则Al3+共3 mol,SO42﹣共5 mol,根据Al3+和SO42﹣守恒原理可得,加入Al2O3和H2SO4的物质的量之比为: :5=3:10,所以答案是:3:10.
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