Question

欲探究某礦石可能是由FeCO₃、SiO₂、Al₂O₃中的一種或幾種組成，探究過程如下圖所示。已知：碳酸不能溶解Al(OH)₃沉淀。

(1)Si在周期表中的位置是___________________________________。
(2)下列說法正確的是________。
a．酸性：H₂CO₃>H₂SiO₃
b．原子半徑：O<C<Si<Al
c．穩(wěn)定性：H₂O>CH₄>SiH₄
d．離子半徑：O^2－<Al^3＋
(3)該礦石的組成是________，濾渣和NaOH溶液反應(yīng)的離子方程式是_________________________________________________________。
(4)該礦石和1 mol·L^－1HNO₃反應(yīng)的離子方程式為
___________________________________________________________。
(5)工業(yè)上依據(jù)上述實驗原理處理該礦石，將反應(yīng)池逸出的氣體與一定量的O₂混合循環(huán)通入反應(yīng)池中。目的是____________________________________；
若處理該礦石2.36×10³ kg，得到濾渣1.2×10³ kg，理論上至少需要1 mol·L^－1 HNO₃的體積為________L。

Answer 1

(1)第三周期第ⅣA族
(2)abc
(3)FeCO₃和SiO₂　SiO₂＋2OH^－=＋H₂O
(4)3FeCO₃＋10H^＋＋=3Fe^3＋＋3CO₂↑＋NO↑＋5H₂O
(5)NO循環(huán)使用能減少環(huán)境污染，NO跟H₂O、O₂反應(yīng)后又得到硝酸提高原料利用率　3.3×10⁴

(3)與硝酸反應(yīng)生成氣體及與NaOH溶液反應(yīng)生成紅褐色沉淀，可知一定含有FeCO₃，通入CO₂反應(yīng)無沉淀生成，可知礦石中無Al₂O₃；濾渣與NaOH反應(yīng)后加入鹽酸有膠狀沉淀產(chǎn)生可知礦渣中含有SiO₂。
(5)m(FeCO₃)＝2.36×10⁶g－1.2×10⁶ g＝1.16×10⁶g，n(FeCO₃)＝1×10⁴ mol，依據(jù)方程式3FeCO₃＋10HNO₃=3Fe(NO₃)₃＋3CO₂↑＋NO↑＋5H₂O可知n(HNO₃)＝3.3×10⁴ mol。