Question

某混合物A，含有KAl（SO₄）₂、Al₂O₃和Fe₂O₃，在一定条件下可实现下图所示的物质之间的变化：

据此回答下列问题：
（1）Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四步中对于溶液和沉淀的分离采取的方法是

 

．
（2）根据上述框图反应关系，写出B、D所含物质的化学式．固体B

 

；沉淀D

 

．
（3）试剂③是

 

（填化学式）
（4）写出①的化学反应方程式

 

；②的离子反应方程式

 

．

Answer 1

分析：由流程可知，Al₂O₃和Fe₂O₃不溶于水，则沉淀C为Al₂O₃和Fe₂O₃，氧化铁与碱不反应，则沉淀D为Fe₂O₃，反应②③中生成的沉淀为Al（OH）₃，氢氧化铝受热分解生成氧化铝，则B为Al₂O₃，反应②为KAl（SO₄）₂、氨水的反应，则溶液E为K₂SO₄、（NH₄）₂SO₄、NH₃．H₂O，然后结合物质的性质分析解答．

解答：解：由流程可知，Al₂O₃和Fe₂O₃不溶于水，则沉淀C为Al₂O₃和Fe₂O₃，氧化铁与碱不反应，则沉淀D为Fe₂O₃，反应②③中生成的沉淀为Al（OH）₃，氢氧化铝受热分解生成氧化铝，则B为Al₂O₃，反应②为KAl（SO₄）₂、氨水的反应，则溶液E为K₂SO₄、（NH₄）₂SO₄、NH₃．H₂O，
（1）分离不溶性固体和溶液的方法为过滤，所以Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四步中对于溶液和沉淀的分离方法为过滤，故答案为：过滤；
（2）由上述分析可知，B为Al₂O₃，D为Fe₂O₃，故答案为：Al₂O₃；Fe₂O₃；
（3）偏铝酸钠和适量强酸或二氧化碳反应都生成氢氧化铝沉淀，所以试剂③是HCl、HNO₃、H₂SO₄、CO₂中的一种即可，故答案为：HCl、HNO₃、H₂SO₄、CO₂中的一种；
（4）氧化铝和氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和水，反应方程式为：Al₂O₃+2NaOH=2NaAlO₂+H₂O；
硫酸铝钾和氨水反应生成氢氧化铝沉淀和硫酸铵，离子反应方程式为：Al³⁺+3NH₃?H₂O=Al（OH）₃↓+3NH₄⁺，
故答案为：Al₂O₃+2NaOH=2NaAlO₂+H₂O；Al³⁺+3NH₃?H₂O=Al（OH）₃↓+3NH₄⁺．

点评：本题考查了物质的分离和提纯，明确物质的性质是解本题关键，知道氧化铝、氢氧化铝的特殊性即可解答，根据氢氧化铝的特性确定实验室制取氢氧化铝的方法，难度中等．