Question

15．某混合物A含有Al₂（SO₄）₃、Al₂O₃和Fe₂O₃，在一定條件下可實現(xiàn)如圖所示的物質(zhì)之間的變化：（因Al₂O₃和Fe₂O₃不溶于水，Al₂（SO₄）₃溶于水，所以通過加水能夠把它們分開）

據(jù)此回答下列問題：
（1）I、II、III、IV四步中對于溶液和沉淀的分離采取的方法是過濾．
（2）根據(jù)上述框圖反應關(guān)系，寫出下列物質(zhì)的化學式．沉淀固體BAl₂O₃；沉淀DFe₂O₃；．
（3）寫出①、②、③、④四個反應化學方程式
①Al₂O₃+2NaOH+3H₂O=2Na[Al（OH）₄]；②Al₂（SO₄）₃+6NH₃．H₂O=3（NH₄）₂SO₄+2Al（OH）₃↓；③Na[Al（OH）₄]+HCl=NaCl+H₂O+Al（OH）₃↓；④2Al（OH）₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Al₂O₃+3H₂O．
（4）如果把步驟③中適量的鹽酸改為過量的二氧化碳則反應的離子方程式AlO₂^-+CO₂+2H₂O=Al（OH）₃↓+HCO₃^-．

Answer 1

分析 Al₂（SO₄）₃溶于水，Al₂O₃和Fe₂O₃均不溶于水，混合物A加水溶解后，溶液中是KAl（SO₄）₂，沉淀C為Al₂O₃和Fe₂O₃；
由轉(zhuǎn)化關(guān)系圖可知，向沉淀C中加NaOH溶液，F(xiàn)e₂O₃不反應，沉淀D為Fe₂O₃，Al₂O₃可與NaOH溶液反應生成NaAlO₂，向NaAlO₂溶液中通入CO₂可得Al（OH）₃沉淀，Al（OH）₃受熱分解生成固體B為Al₂O₃；
向溶液中加過量氨水，溶液與過量氨水反應，Al³⁺被沉淀，得到氫氧化鋁沉淀，溶液中E為（NH₄）₂SO₄，經(jīng)過蒸發(fā)、結(jié)晶，得到（NH₄）₂SO₄，然后結(jié)合物質(zhì)的性質(zhì)及化學用語來解答．

解答 解：Al₂（SO₄）₃溶于水，Al₂O₃和Fe₂O₃均不溶于水，混合物A加水溶解后，溶液中是Al₂（SO₄）₃，沉淀C為Al₂O₃和Fe₂O₃；
由轉(zhuǎn)化關(guān)系圖可知，向沉淀C中加NaOH溶液，F(xiàn)e₂O₃不反應，沉淀D為Fe₂O₃，Al₂O₃可與NaOH溶液反應生成NaAlO₂，向NaAlO₂溶液中通入CO₂可得Al（OH）₃沉淀，Al（OH）₃受熱分解生成固體B為Al₂O₃；
向溶液中加過量氨水，溶液與過量氨水反應，Al³⁺被沉淀，得到氫氧化鋁沉淀，溶液中E為（NH₄）₂SO₄，經(jīng)過蒸發(fā)、結(jié)晶，得到（NH₄）₂SO₄，
（1）溶液和沉淀的分離利用過濾，故答案為：過濾；
（2）由上述分析可知B為Al₂O₃，C為Al₂O₃、Fe₂O₃，D為Fe₂O₃ 故答案為：Al₂O₃；Fe₂O₃；
（3）反應①為Al₂O₃+2NaOH+3H₂O=2Na[Al（OH）₄]，
反應②為Al₂（SO₄）₃+6 NH₃．H₂O=3（NH₄）₂SO₄+2Al（OH）₃↓，
反應③為Na[Al（OH）₄]+HCl=NaCl+H₂O+Al（OH）₃↓，
反應④為2Al（OH）₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Al₂O₃+3H₂O，
故答案為：Al₂O₃+2NaOH+3H₂O=2Na[Al（OH）₄]；Al₂（SO₄）₃+6 NH₃．H₂O=3（NH₄）₂SO₄+2Al（OH）₃↓；Na[Al（OH）₄]+HCl=NaCl+H₂O+Al（OH）₃↓；2Al（OH）₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Al₂O₃+3H₂O；
（4）向NaAlO₂溶液中通入CO₂可得Al（OH）₃沉淀，即AlO₂^-+CO₂+2H₂O=Al（OH）₃↓+HCO₃^-，故答案為：AlO₂^-+CO₂+2H₂O=Al（OH）₃↓+HCO₃^-．

點評 本題考查無機物的推斷，為高頻考點，綜合考查元素化合物性質(zhì)，側(cè)重Al、Fe及其化合物性質(zhì)的考查，注意氧化鋁的兩性，明確發(fā)生的化學反應為解答的關(guān)鍵，題目難度中等．