Question

10．某混合物A，含有Al₂O₃、Fe₂O₃和KAl（SO₄）₂，在一定條件下可實(shí)現(xiàn)如圖所示的物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化：

據(jù)此回答下列問(wèn)題：
（1）Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四步中對(duì)溶液和不溶物或沉淀的分離采取的方法是過(guò)濾，這種方法所用的玻璃儀器中除了燒杯外，還需玻璃棒、漏斗．
（2）判斷并寫出下列B、C、D所含物質(zhì)的化學(xué)式：BAl₂O₃和Fe₂O₃，CFe₂O₃，DAl（OH）₃．
（3）反應(yīng)①的化學(xué)方程式Al₂O₃+2NaOH=2NaAlO₂+H₂O；反應(yīng)②的離子方程式Al³⁺+3 NH₃•H₂O=Al（OH）₃↓+3 NH₄⁺．
（4）檢驗(yàn)溶液E中含有SO₄^2-的操作為取少量溶液E于試管，加入鹽酸酸化，再加少量BaCl₂，有白色沉淀生成，則說(shuō)明溶液E含SO₄^2-．

Answer 1

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B為Al₂O₃和Fe₂O₃，濾液中含有KAl（SO₄）₂，向沉淀B中加入NaOH溶液，發(fā)生反應(yīng)Al₂O₃+2OH^-=2AlO₂^-+H₂O，過(guò)濾得到沉淀C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D為氫氧化鋁沉淀，加熱發(fā)生反應(yīng)2Al（OH）₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Al₂O₃+3H₂O，所以固體F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D，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，依據(jù)硫酸根離子檢驗(yàn)方法設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)操作檢驗(yàn)硫酸根離子的存在，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B為Al₂O₃和Fe₂O₃，濾液中含有KAl（SO₄）₂，向沉淀B中加入NaOH溶液，發(fā)生反應(yīng)Al₂O₃+2OH^-=2AlO₂^-+H₂O，過(guò)濾得到沉淀C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D為氫氧化鋁沉淀，加熱發(fā)生反應(yīng)2Al（OH）₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Al₂O₃+3H₂O，所以固體F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D，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，依據(jù)硫酸根離子檢驗(yàn)方法設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)操作檢驗(yàn)硫酸根離子的存在，結(jié)合題目分析解答；
（1）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，這種方法所用的玻璃儀器中除了燒杯外還需要漏斗、玻璃棒，
故答案為：過(guò)濾，玻璃棒、漏斗；
（2）上述分析可知，B為Al₂O₃和Fe₂O₃，C為Fe₂O₃，D為Al（OH）₃，
故答案為：Al₂O₃和Fe₂O₃，F(xiàn)e₂O₃，Al（OH）₃；
（3）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，化學(xué)方程式為Al₂O₃+2NaOH=2NaAlO₂+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+2NaOH=2NaAlO₂+H₂O；   Al³⁺+3 NH₃•H₂O=Al（OH）₃↓+3 NH₄⁺；
（4）檢驗(yàn)溶液E中含有SO₄^2-的操作為取少量溶液E于試管，加入鹽酸酸化，再加少量BaCl₂，有白色沉淀生成，則說(shuō)明溶液E含SO₄^2-；
故答案為：取少量溶液E于試管，加入鹽酸酸化，再加少量BaCl₂，有白色沉淀生成，則說(shuō)明溶液E含SO₄^2-；

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．