问题
填空题
日常生活中使用的铝合金中的铝来自于电解氧化铝。工业上电解氧化铝要求其纯度不得低于98.2%，而天然铝土矿的氧化铝含量为50%～70%，杂质主要为SiO2、Fe2O3、CaO、MgO、Na2O等。工业生产铝锭的工艺流程示意图如下。
一些氢氧化物沉淀的pH如下表。
| 沉淀物 | Al(OH)3 | Fe(OH)3 | Mg(OH)2 |
| 开始沉淀pH(离子初始浓度0.01 mol/L) | 4 | 2.3 | 10.4 |
| 完全沉淀pH(离子浓度＜10－5mol/L) | 5.2 | 4.1 | 12.4 |
请回答下列问题。
(1)实验室进行步骤④的操作名称为________。
(2)固体A的化学式为________，物质C的化学式为________。
(3)步骤④调节pH的范围为________。
(4)步骤⑥反应的化学方程式为________。
答案
(1)过滤
(2)SiO2 NaOH溶液(其他合理答案也可)
(3)5.2＜pH＜10.4
(4)2Al2O3(熔融)
4 Al＋3O2↑
本题以工业生产铝锭的工艺流程为背景，考查内容包括pH的选择、过滤操作、常见金属元素及其化合物的主要性质等。SiO2是酸性氧化物不与盐酸反应，进行过滤操作(步骤②)，得到固体A是SiO2；加入NaOH溶液，调节pH使Fe3＋沉淀，步骤④是过滤得到氢氧化铝沉淀。步骤④为使Al3＋完全沉淀，而Mg2＋不能产生沉淀，需调节溶液的pH在5.2～10.4之间。