Question

【題目】MgO、Al2O3都是常用的耐火材料，某研究小組取100 kg含60%Al的報廢汽車的鎂合金材料來制備MgO、Al2O3，其中物質甲可由溶液B轉化再生，其工藝流程如圖所示。

請回答下列問題：

（1）下列說法正確的是__________(填字母)。

A．合金是金屬與金屬熔合而成的混合物

B．合金的熔點比成分金屬更高

C．合金的硬度等機械性能優于成分金屬

D．氧化鋁熔點高，故可以用氧化鋁坩堝熔融氫氧化鈉

（2）物質甲是________________，產品A是________________。

（3）操作②為____________。

（4）足量物質乙與溶液A發生反應的離子方程式為___________________________。

（5）假設不計損耗，可得產品B的質量為__________kg。（保留一位小數）

Answer 1

【答案】C NaOH MgO 過濾 AlO2-＋CO2＋2H2O=Al(OH)3↓＋HCO3- 113.3

【解析】

鎂鋁合金材料經過物質甲溶液后，得到沉淀和溶液，所以甲是氫氧化鈉溶液，沉淀A是鎂，溶液A是氫氧化鈉和偏鋁酸鈉的混合溶液，所以產品A是氧化鎂，物質乙是二氧化碳，過量二氧化碳與混合液反應生成碳酸氫鈉溶液，則溶液B是碳酸氫鈉溶液，沉淀B是氫氧化鋁，所以產品B是氧化鋁，據此分析即可。

（1）A.合金不一定是金屬和金屬的混合物，錯誤；

B.合金的熔點比成分金屬的熔點低，錯誤；

C.合金的硬度等機械性能一般優于成分金屬，正確；

D.氧化鋁的熔點高，可作為坩堝，但氧化鋁能與強堿反應，不能用于熔融氫氧化鈉，錯誤；

（2）Al與NaOH溶液反應，而Mg不與NaOH溶液反應，將鎂鋁合金投入NaOH溶液中，完全反應后過濾得到固體Mg和NaAlO2溶液，沉淀A為Mg，Mg與酸反應得Mg2＋，Mg2＋與堿溶液反應生成Mg(OH)2，加熱Mg(OH)2得產品A(MgO)。沉淀B為Al(OH)3，加熱Al(OH)3得到產品B(Al2O3)；

（3）操作②為固液不相溶分離，故該操作為過濾；

（4）向NaAlO2溶液中通入過量的CO2，得到Al(OH)3沉淀和NaHCO3，其反應的離子方程式為AlO2-＋CO2＋2H2O=Al(OH)3↓＋HCO3-；

（5）100 kg合金中含有60 kg Al，根據鋁元素守恒，最終可得Al2O3的質量=（60kg×102g/mol）÷（2×27g/mol）≈113.3kg。