Question

11．在2L 2.5mol•L^-1溶液中缓慢加入0.1molNa₂O₂粉末．在一定条件下可实现下图所示操作（由于反应②中加入的氢氧化钠溶液不足．故沉淀C没有完全溶解）

据此回答下列问题：
（1）步骤I、Ⅱ中对于溶液和沉淀的分离采取的方法是过滤
（2）根据上述框图反应关系．写出气体H的化学式：O₂
（3）溶液E中含有的离子主要是K⁺、Na⁺、Al³⁺、SO₄^2-
（4）写出②、③两个反应的化学方程式：
②Al（OH）₃+NaOH=NaAlO₂+2H₂O；
③2Al（OH）₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Al₂O₃+3H₂O．

Answer 1

分析 由2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑，可知0.1molNa₂O₂可以得到0.2molNaOH、0.05molO₂，KAl（SO₄）₂的物质的量为2L×2.5mol/L=5mol，由Al³⁺+3OH^-=Al（OH）₃↓，可知OH^-不足，故沉淀C为Al（OH）₃，溶液E中含有硫酸钾、硫酸铝、硫酸钠，气体H为O₂，沉淀C加入少量NaOH，沉淀C没有完全溶解，则F为NaAlO₂，沉淀C加热分解生成B为Al₂O₃，步骤I、Ⅱ是分离互不相溶的固体与液体，应采取过滤操作．

解答 解：由2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑，可知0.1molNa₂O₂可以得到0.2molNaOH、0.05molO₂，KAl（SO₄）₂的物质的量为2L×2.5mol/L=5mol，由Al³⁺+3OH^-=Al（OH）₃↓，可知OH^-不足，故沉淀C为Al（OH）₃，溶液E中含有硫酸钾、硫酸铝、硫酸钠，气体H为O₂，沉淀C加入少量NaOH，沉淀C没有完全溶解，则F为NaAlO₂，沉淀C加热分解生成B为Al₂O₃．
（1）步骤I、Ⅱ是分离互不相溶的固体与液体，应采取过滤操作，故答案为：过滤．
（2）根据上述框图反应关系，可知气体H的化学式：O₂，故答案为：O₂；
（3）溶液E中含有硫酸钾、硫酸铝、硫酸钠，溶液E中含有的离子主要是：K⁺、Na⁺、Al³⁺、SO₄^2-，故答案为：K⁺、Na⁺、Al³⁺、SO₄^2-；
（4）反应②的化学方程式为：Al（OH）₃+NaOH=NaAlO₂+2H₂O；
反应③的化学方程式为：2Al（OH）₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Al₂O₃+3H₂O，
故答案为：Al（OH）₃+NaOH=NaAlO₂+2H₂O；2Al（OH）₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Al₂O₃+3H₂O．

点评 本题考查无机物推断，需要学生熟练掌握元素化合物性质，难度不大．