硝酸铝广泛用于有机合成、印染工业等。工业上以铝灰为原料(主要成分为Al,含少量Al
2O
3、Fe
2O
3、SiO
2、CaO、MgO等)制备硝酸铝的工艺流程如下:

已知:Al(OH)
3沉淀和溶解的pH如下表:
Al(OH)3
| 开始沉淀
| 沉淀完全
| 沉淀开始溶解
| 沉淀溶解完全
|
pH
| 3.3
| 5.0
| 7.8
| 12.8
|
回答下列问题:
(1)碱溶时,发生主反应的离子方程式为________________________________。
(2)工艺流程中第一次加入硝酸调pH=7.0的目的是__________________________________________________________。
pH=7.0时,溶液中c(Al
3+)=________(通常条件下,K
sp[Al(OH)
3]=1.3×10
-33)。
(3)若忽略杂质跟酸、碱的反应,则在碱溶、调pH=7.0、酸溶过程中,理论上消耗碱、酸的物质的量之比n
1(NaOH)∶n
2(HNO
3)∶n
3(HNO
3)=________。
(4)现用1 t铝灰制硝酸铝晶体[Al(NO
3)
3·9H
2O],最后生产出7.5 t硝酸铝晶体,若生产过程中铝元素的损失率为10%,计算铝灰中铝元素的质量分数。