Question

10．某混合物A，含有Al₂O₃、Fe₂O₃和KAl（SO₄）₂，在一定条件下可实现如图所示的物质之间的转化：

据此回答下列问题：
（1）Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四步中对溶液和不溶物或沉淀的分离采取的方法是过滤，这种方法所用的玻璃仪器中除了烧杯外，还需玻璃棒、漏斗．
（2）判断并写出下列B、C、D所含物质的化学式：BAl₂O₃和Fe₂O₃，CFe₂O₃，DAl（OH）₃．
（3）反应①的化学方程式Al₂O₃+2NaOH=2NaAlO₂+H₂O；反应②的离子方程式Al³⁺+3 NH₃•H₂O=Al（OH）₃↓+3 NH₄⁺．
（4）检验溶液E中含有SO₄^2-的操作为取少量溶液E于试管，加入盐酸酸化，再加少量BaCl₂，有白色沉淀生成，则说明溶液E含SO₄^2-．

Answer 1

分析 某混合物A含有KAl（SO₄）₂、Al₂O₃和Fe₂O₃，将A溶于水，然后过滤得到沉淀B为Al₂O₃和Fe₂O₃，滤液中含有KAl（SO₄）₂，向沉淀B中加入NaOH溶液，发生反应Al₂O₃+2OH^-=2AlO₂^-+H₂O，过滤得到沉淀C为Fe₂O₃，滤液中含有AlO₂^-，向滤液中加入适量稀盐酸，发生反应AlO₂^-+H₂O+H⁺=Al（OH）₃↓，得到的沉淀D为氢氧化铝沉淀，加热发生反应2Al（OH）₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Al₂O₃+3H₂O，所以固体F是Al₂O₃；向硫酸铝溶液中加入过量氨水，铝离子和一水合氨反应生成氢氧化铝沉淀D，离子方程式为Al³⁺+3NH₃﹒H₂O=Al（OH）₃↓+3NH₄⁺，滤液E中溶质为NH₃﹒H₂O、K₂SO₄、（NH₄）₂SO₄，依据硫酸根离子检验方法设计实验操作检验硫酸根离子的存在，结合题目分析解答．

解答 解：某混合物A含有KAl（SO₄）₂、Al₂O₃和Fe₂O₃，将A溶于水，然后过滤得到沉淀B为Al₂O₃和Fe₂O₃，滤液中含有KAl（SO₄）₂，向沉淀B中加入NaOH溶液，发生反应Al₂O₃+2OH^-=2AlO₂^-+H₂O，过滤得到沉淀C为Fe₂O₃，滤液中含有AlO₂^-，向滤液中加入适量稀盐酸，发生反应AlO₂^-+H₂O+H⁺=Al（OH）₃↓，得到的沉淀D为氢氧化铝沉淀，加热发生反应2Al（OH）₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Al₂O₃+3H₂O，所以固体F是Al₂O₃；向硫酸铝溶液中加入过量氨水，铝离子和一水合氨反应生成氢氧化铝沉淀D，离子方程式为Al³⁺+3NH₃﹒H₂O=Al（OH）₃↓+3NH₄⁺，滤液E中溶质为NH₃﹒H₂O、K₂SO₄、（NH₄）₂SO₄，依据硫酸根离子检验方法设计实验操作检验硫酸根离子的存在，结合题目分析解答；
（1）分离难溶性固体和溶液采用过滤方法，所以Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四步中对于溶液和沉淀的分离采取的方法是过滤，这种方法所用的玻璃仪器中除了烧杯外还需要漏斗、玻璃棒，
故答案为：过滤，玻璃棒、漏斗；
（2）上述分析可知，B为Al₂O₃和Fe₂O₃，C为Fe₂O₃，D为Al（OH）₃，
故答案为：Al₂O₃和Fe₂O₃，Fe₂O₃，Al（OH）₃；
（3）反应①为氧化铝和氢氧化钠的反应，生成偏铝酸钠和水，化学方程式为Al₂O₃+2NaOH=2NaAlO₂+H₂O；
反应②为铝离子和一水合氨的反应，生成铵盐和氢氧化铝沉淀，离子方程式为Al³⁺+3NH₃﹒H₂O=Al（OH）₃↓+3NH₄⁺，
故答案为：Al₂O₃+2NaOH=2NaAlO₂+H₂O；   Al³⁺+3 NH₃•H₂O=Al（OH）₃↓+3 NH₄⁺；
（4）检验溶液E中含有SO₄^2-的操作为取少量溶液E于试管，加入盐酸酸化，再加少量BaCl₂，有白色沉淀生成，则说明溶液E含SO₄^2-；
故答案为：取少量溶液E于试管，加入盐酸酸化，再加少量BaCl₂，有白色沉淀生成，则说明溶液E含SO₄^2-；

点评 本题考查物质分离和提纯，侧重考查基本操作、物质的性质，为高考常见题型，涉及离子方程式的书写、分离方法的选取、物质成分判断，明确物质性质是解本题关键，注意氢氧化铝和氧化铝的两性，题目难度中等．