Question

15．某混合物A含有Al₂（SO4）₃、Al₂O₃和FeO，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）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．
（2）寫出反應(yīng)①、②、③、④四個(gè)反應(yīng)的方程式（是離子反應(yīng)的寫離子方程式）
①Al₂O₃+2OH^-=2AlO₂^-+H₂O；②Al³⁺+3NH₃．H₂O=3NH₄⁺+Al（OH）₃↓；③AlO₂^-+H₂O+H⁺=Al（OH）₃↓；④2Al（OH）₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Al₂O₃+3H₂O．
（3）如果把步驟③中適量的鹽酸改為過(guò)量的二氧化碳，則反應(yīng)的離子方程式AlO₂^-+CO₂+2H₂O=Al（OH）₃↓+HCO₃^-．
（4）在空氣中將NaOH溶液滴入F溶液中，觀察到的現(xiàn)象是先生成白色沉淀，然后迅速變?yōu)榛揖G色，最終變?yōu)榧t褐色，寫出最終反應(yīng)的化學(xué)方程式為4Fe（OH）₂+O₂+2H₂O=4Fe（OH）₃．

Answer 1

分析 Al₂（SO₄）₃溶于水，Al₂O₃和FeO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FeO；由轉(zhuǎn)化關(guān)系圖可知，向沉淀C中加NaOH溶液，F(xiàn)eO不反應(yīng)，沉淀D為FeO，Al₂O₃可與NaOH溶液反應(yīng)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(guò)量氨水，溶液與過(guò)量氨水反應(yīng)，Al³⁺被沉淀，得到氫氧化鋁沉淀，溶液中E為（NH₄）₂SO₄，經(jīng)過(guò)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(xué)用語(yǔ)來(lái)解答．

解答 解：Al₂（SO₄）₃溶于水，F(xiàn)eO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FeO；
由轉(zhuǎn)化關(guān)系圖可知，向沉淀C中加NaOH溶液，F(xiàn)eO不反應(yīng)，沉淀D為FeO，Al₂O₃可與NaOH溶液反應(yīng)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(guò)量氨水，溶液與過(guò)量氨水反應(yīng)，Al³⁺被沉淀，得到氫氧化鋁沉淀，溶液中E為（NH₄）₂SO₄，經(jīng)過(guò)蒸發(fā)、結(jié)晶，得到（NH₄）₂SO₄，
（1）溶液和沉淀的分離利用過(guò)濾，故答案為：過(guò)濾；
（2）反應(yīng)①為Al₂O₃+2OH^-=2AlO₂^-+H₂O，
反應(yīng)②為Al³⁺+3NH₃．H₂O=3NH₄⁺+Al（OH）₃↓，
反應(yīng)③為AlO₂^-+H₂O+H⁺=Al（OH）₃↓，
反應(yīng)④為2Al（OH）₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Al₂O₃+3H₂O，
故答案為：Al₂O₃+2OH^-=2AlO₂^-+H₂O；Al³⁺+3NH₃．H₂O=3NH₄⁺+Al（OH）₃↓，AlO₂^-+H₂O+H⁺=Al（OH）₃↓；2Al（OH）₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Al₂O₃+3H₂O；
（3）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^-；
（4）氧化亞鐵與鹽酸反應(yīng)生成氯化亞鐵，氯化亞鐵與氫氧化鈉反應(yīng)生成白色的氫氧化鐵，迅速被氧化成灰綠色，最終變?yōu)榧t褐色，反應(yīng)的方程式為：4Fe（OH）₂+O₂+2H₂O=4Fe（OH）₃；故答案為：先生成白色沉淀，然后迅速變?yōu)榛揖G色，最終變?yōu)榧t褐色；4Fe（OH）₂+O₂+2H₂O=4Fe（OH）₃．

點(diǎn)評(píng) 本題考查無(wú)機(jī)物的推斷，為高頻考點(diǎn)，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(xué)反應(yīng)為解答的關(guān)鍵，題目難度中等．