Question

某混合物A，含有KAl（SO₄）₂、Al₂O₃和Fe₂O₃，在一定條件下可實(shí)現(xiàn)如圖所示的物質(zhì)之間的變化：
據(jù)此回答下列問(wèn)題：
（1）根據(jù)上述框圖反應(yīng)關(guān)系，寫出D的化學(xué)式

 

；
（2）Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四步中對(duì)于溶液和沉淀的分離采取的方法是

 

．
（3）步驟③最好選用試劑

 

，步驟③還可選用試劑NaHCO₃，寫出其離子方程式

 

．
（4）寫出①、②兩個(gè)反應(yīng)的離子方程式，不是離子反應(yīng)的寫出其化學(xué)方程式．①

 

；②

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：物質(zhì)分離和提純的方法和基本操作綜合應(yīng)用

專題：

分析：某混合物A含有KAl（SO₄）₂、Al₂O₃和Fe₂O₃，將A溶于水，然后過(guò)濾得到沉淀C為Al₂O₃和Fe₂O₃，濾液中含有KAl（SO₄）₂，向沉淀C中加入NaOH溶液，發(fā)生反應(yīng)Al₂O₃+2OH^-=2AlO₂^-+H₂O，過(guò)濾得到沉淀D為Fe₂O₃，濾液中含有AlO₂^-，向?yàn)V液中加入適量稀鹽酸，發(fā)生反應(yīng)AlO₂^-+H₂O+H⁺=Al（OH）₃↓，得到的沉淀加熱，發(fā)生反應(yīng)2Al（OH）₃

△   .

Al₂O₃+3H₂O，所以固體B是Al₂O₃；
向硫酸鋁溶液中加入過(guò)量氨水，鋁離子和一水合氨反應(yīng)生成氫氧化鋁沉淀，離子方程式為Al³⁺+3NH₃﹒H₂O=Al（OH）₃↓+3NH₄⁺，濾液E中溶質(zhì)為NH₃﹒H₂O、K₂SO₄、（NH₄）₂SO₄，結(jié)合題目分析解答．

解答： 解：某混合物A含有KAl（SO₄）₂、Al₂O₃和Fe₂O₃，將A溶于水，然后過(guò)濾得到沉淀C為Al₂O₃和Fe₂O₃，濾液中含有KAl（SO₄）₂，向沉淀C中加入NaOH溶液，發(fā)生反應(yīng)Al₂O₃+2OH^-=2AlO₂^-+H₂O，過(guò)濾得到沉淀D為Fe₂O₃，濾液中含有AlO₂^-，向?yàn)V液中加入適量稀鹽酸，發(fā)生反應(yīng)AlO₂^-+H₂O+H⁺=Al（OH）₃↓，得到的沉淀加熱，發(fā)生反應(yīng) 2Al（OH）₃

△   .

Al₂O₃+3H₂O，所以固體B是Al₂O₃；
向硫酸鋁溶液中加入過(guò)量氨水，鋁離子和一水合氨反應(yīng)生成氫氧化鋁沉淀，離子方程式為Al³⁺+3NH₃﹒H₂O=Al（OH）₃↓+3NH₄⁺，濾液E中溶質(zhì)為NH₃﹒H₂O、K₂SO₄、（NH₄）₂SO₄，
（1）通過(guò)以上分析知，D是Fe₂O₃，故答案為：Fe₂O₃；
（2）分離難溶性固體和溶液采用過(guò)濾方法，所以Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四步中對(duì)于溶液和沉淀的分離采取的方法是過(guò)濾，故答案為：過(guò)濾；
（3）氫氧化鋁能溶于稀鹽酸，所以鹽酸的量不易控制，要想得到氫氧化鋁沉淀，最好是向偏鋁酸鈉溶液中通入CO₂，二氧化碳和偏鋁酸鈉反應(yīng)生成碳酸鈉或碳酸氫鈉和氫氧化鋁；
碳酸氫鈉和偏鋁酸鈉能發(fā)生反應(yīng)生成氫氧化鋁沉淀和碳酸鈉，離子方程式為AlO₂^-+HCO₃^-+H₂O=Al（OH）₃↓+CO₃^2-，
故答案為：CO₂；AlO₂^-+HCO₃^-+H₂O=Al（OH）₃↓+CO₃^2-；
（4）反應(yīng)①為氧化鋁和氫氧化鈉的反應(yīng)，生成偏鋁酸鈉和水，離子方程式為Al₂O₃+2OH^-=2AlO₂^-+H₂O；
反應(yīng)②為鋁離子和一水合氨的反應(yīng)，生成銨鹽和氫氧化鋁沉淀，離子方程式為Al³⁺+3NH₃﹒H₂O=Al（OH）₃↓+3NH₄⁺，
故答案為：Al₂O₃+2OH^-=2AlO₂^-+H₂O；Al³⁺+3NH₃﹒H₂O=Al（OH）₃↓+3NH₄⁺．

點(diǎn)評(píng)：本題考查物質(zhì)分離和提純，側(cè)重考查基本操作、物質(zhì)的性質(zhì)，為高考常見(jiàn)題型，涉及離子方程式的書寫、分離方法的選取、物質(zhì)成分判斷，明確物質(zhì)性質(zhì)是解本題關(guān)鍵，注意氫氧化鋁和氧化鋁的兩性，題目難度中等．