Question

【题目】某混合物A，含有KAl（SO4）2、Al2O3和Fe2O3，在一定条件下可实现如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，写出下列B、C、D、E所含物质的化学式

沉淀固体B______；C________；沉淀D_____；溶液E________．

（3）写出①、②、③、④四个反应方程式

①_________________________；

②________________________；

③________________________；

④________________________．

【答案】 过滤 Al2O3 Al2O3、Fe2O3 Fe2O3 K2SO4、（NH4）2SO4 Al2O3+2NaOH+3H2O=2Na[Al（OH）4] 2KAl（SO4）2+6 NH3．H2O=K2SO4+3（NH4）2SO4+2Al（OH）3↓ Na[Al（OH）4]+HCl=NaCl+H2O+Al（OH）3↓ 2Al（OH）3Al2O3+3H2O

【解析】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为Al2O3和Fe2O3；由转化关系图可知，向沉淀C中加NaOH溶液，Fe2O3不反应，沉淀D为Fe2O3，Al2O3可与NaOH溶液反应生成NaAlO2，向NaAlO2溶液中通入CO2可得Al(OH)3沉淀，Al(OH)3受热分解生成固体B为Al2O3；向溶液中加过量氨水，溶液与过量氨水反应，Al3+被沉淀，得到氢氧化铝沉淀，溶液中E为K2SO4、(NH4)2SO4，经过蒸发、结晶，得到K2SO4和(NH4)2SO4；

(1)溶液和沉淀的分离利用过滤；
(2)由上述分析可知B为Al2O3，C为Al2O3、Fe2O3，D为Fe2O3溶液E为K2SO4、(NH4)2SO4；
(3)反应①为Al2O3+2NaOH+3H2O=2Na[Al(OH)4]，
反应②为2KAl(SO4)2+6NH3．H2O=K2SO4+3(NH4)2SO4+2Al(OH)3↓，
反应③为Na[Al(OH)4]+HCl=NaCl+H2O+Al(OH)3↓，
反应④为2Al(OH)3Al2O3+3H2O。

点睛：考查无机物的推断，综合考查元素化合物性质，侧重Al、Fe及其化合物性质的考查，注意氧化铝的两性，明确发生的化学反应为解答的关键，由转化关系图可知，向沉淀C中加NaOH溶液，Fe2O3不反应，沉淀D为Fe2O3，Al2O3可与NaOH溶液反应生成NaAlO2，向NaAlO2溶液中通入CO2可得Al（OH）3沉淀，Al（OH）3受热分解生成固体B为Al2O3；向溶液中加过量氨水，溶液与过量氨水反应，Al3+被沉淀，得到氢氧化铝沉淀，溶液中E为K2SO4、（NH4）2SO4，经过蒸发、结晶，得到K2SO4和（NH4）2SO4，然后结合物质的性质及化学用语来解答。

【题型】填空题
【结束】
26

【题目】在常温下，Fe与水并不发生反应，但在高温下，Fe与水蒸气可发生反应。应用如图所示装置，在硬质玻璃管中放入还原铁粉和石棉绒的混合物，加热，并通入水蒸气，就可以完成高温下Fe与水蒸气反应的实验。

请回答该实验中的问题。

（1）写出Fe与水蒸气反应的化学方程式：____________________________________。

（2）实验前必须对整套装置进行的操作是__________________________。

（3）圆底烧瓶中盛装的是水，该装置受热后的主要作用是_________________________。

（4）干燥管中盛装的物质可以是________________，作用是_______________。

（5）试管中收集到的气体，若要在处玻璃管口处点燃该气体，则必须对该气体进行__________，目的是：____________。

Answer 1

【答案】 3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2 检查装置的气密性 为Fe与水蒸气的反应提供水蒸气 碱石灰 除去H2中的水蒸气 验纯 防止氢气中混有氧气，点燃时爆炸

【解析】（1）Fe与水蒸气反应的化学方程式为3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2。（2）实验前必须对整套装置进行的操作是检查装置的气密性。（3）圆底烧瓶中盛装的是水，由于反应物水是以蒸汽的形式参与反应，所以该装置受热后的主要作用是为Fe与水蒸气的反应提供水蒸气。（4）生成的氢气中含有水蒸气，干燥管中盛装的物质可以是碱石灰，作用是除去H2中的水蒸气。（5）氢气是可燃性气体，若要在A处玻璃管口处点燃该气体，则必须对该气体进行验纯，目的是防止氢气中混有氧气，点燃时爆炸。