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．穩定性：H2O>CH4>SiH4

d．離子半徑：O2－<Al3＋

(3)該礦石的組成是________，濾渣和NaOH溶液反應的離子方程式是_________________________________________________________。

(4)該礦石和1 mol·L－1HNO3反應的離子方程式為

___________________________________________________________。

(5)工業上依據上述實驗原理處理該礦石，將反應池逸出的氣體與一定量的O2混合循環通入反應池中。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－=SiO32—＋H2O

(4)3FeCO3＋10H＋＋NO3—=3Fe3＋＋3CO2↑＋NO↑＋5H2O

(5)NO循環使用能減少環境污染，NO跟H2O、O2反應后又得到硝酸提高原料利用率　3.3×104

【解析】　(3)與硝酸反應生成氣體及與NaOH溶液反應生成紅褐色沉淀，可知一定含有FeCO3，通入CO2反應無沉淀生成，可知礦石中無Al2O3；濾渣與NaOH反應后加入鹽酸有膠狀沉淀產生可知礦渣中含有SiO2。

(5)m(FeCO3)＝2.36×106 g－1.2×106 g＝1.16×106 g，n(FeCO3)＝1×104 mol，依據方程式3FeCO3＋10HNO3=3Fe(NO3)3＋3CO2↑＋NO↑＋5H2O可知n(HNO3)＝3.3×104 mol。