Question

4．某混合物A，含有KAl（SO₄）₂、Al₂O₃和Fe₂O₃，在一定條件下可實現如圖所示的物質之間的變化：

據此回答下列問題：
（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）根據上述框圖反應關系，寫出下列B、C、D、E所含物質的化學式
沉淀固體B：Al₂O₃；C：Al₂O₃、Fe₂O₃；
沉淀D：Fe₂O₃；溶液E：K₂SO₄、（NH₄）₂SO₄．
（3）寫出①、③、④三個反應化學方程式
①Al₂O₃+2NaOH=2NaAlO₂+H₂O；
③NaAlO₂+HCl+H₂O=Al（OH）₃↓+NaCl；
④2Al（OH）₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Al₂O₃+3H₂O．
（4）寫出反應②離子方程式Al³⁺+3NH₃•H₂O=Al（OH）₃↓+3NH₄⁺．

Answer 1

分析 KAl（SO₄）₂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；
由轉化關系圖可知，向沉淀C中加NaOH溶液，Fe₂O₃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K₂SO₄、（NH₄）₂SO₄，經過蒸發(fā)、結晶，得到K₂SO₄和（NH₄）₂SO₄，然后結合物質的性質及化學用語來解答．

解答 解：KAl（SO₄）₂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；
由轉化關系圖可知，向沉淀C中加NaOH溶液，Fe₂O₃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K₂SO₄、（NH₄）₂SO₄，經過蒸發(fā)、結晶，得到K₂SO₄和（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 溶液E為K₂SO₄、（NH₄）₂SO₄，
故答案為：Al₂O₃；Al₂O₃、Fe₂O₃；Fe₂O₃；K₂SO₄、（NH₄）₂SO₄；
（3）反應①為Al₂O₃+2NaOH=2NaAlO₂+H₂O，
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：①Al₂O₃+2NaOH=2NaAlO₂+H₂O；③NaAlO₂+HCl+H₂O=Al（OH）₃↓+NaCl；④2Al（OH）₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Al₂O₃+3H₂O；
（4）反應②為Al³⁺+3NH₃•H₂O=Al（OH）₃↓+3NH₄⁺，故答案為：Al³⁺+3NH₃•H₂O=Al（OH）₃↓+3NH₄⁺．

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，側重Al、Fe及其化合物性質的考查，注意氧化鋁的兩性，明確發(fā)生的化學反應為解答的關鍵，題目難度中等．