Question

2．某金属加工厂有大量金属铝、铁、铜的废弃粉末，为充分利用金属资源，分离和回收金属，某化学兴趣小组通过查阅资料设计了如下实验方案：

请完成下列各题：
（1）步骤①中分离得到的金属B是铁．
（2）步骤②中所需的主要操作是置换反应．
（3）步骤③生成沉淀的化学反应方程式是3NaOH+AlCl₃=Al（OH）₃↓+3NaCl；因Al（OH）₃既能与酸反应又能与碱反应，步骤③逐滴加入试剂至逐滴滴加氢氧化钠溶液至沉淀完全为止．
（4）电解熔融Al₂O₃制金属铝的化学方程式是2Al₂O₃（熔融）$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$4Al+3O₂↑．

Answer 1

分析 （1）根据磁铁能吸引铁进行解答；
（2）根据步骤②的反应为单质铝和化合物氯化氢反应生成化合物氯化铝和氢气的反应，以及置换反应的定义进行分析；
（3）根据氢氧化钠和氯化铝反应生成氢氧化铝沉淀和氯化钠，因为Al（OH）₃既能与酸反应又能与碱反应，步骤③加入试剂时应避免氢氧化钠过量进行解答；
（4）根据熔融状态的氧化铝在通电的条件下生成铝和氧气进行分析．

解答 解：（1）磁铁能将铁吸出，所以金属B为铁；
（2）金属A为铝和铜的混合物，加入稀盐酸，铝与稀盐酸反应生成氯化铝和氢气，由一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物，所以该反应属于置换反应；
（3）步骤②中生成的溶液是氯化铝溶液，它和氢氧化钠反应生成氢氧化铝和氯化钠，化学方程式为：3NaOH+AlCl₃=Al（OH）₃↓+3NaCl；
因为Al（OH）₃既能与酸反应又能与碱反应，步骤③加入试剂时应避免氢氧化钠过量，所以应逐滴滴加氢氧化钠溶液至沉淀完全；
（4）熔融状态的氧化铝在通电的条件下生成铝和氧气，化学方程式为：2Al₂O₃（熔融）$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$4Al+3O₂↑．
故答案为：（1）铁；
（2）置换反应；
（3）3NaOH+AlCl₃=Al（OH）₃↓+3NaCl，逐滴滴加氢氧化钠溶液至沉淀完全；
（4）2Al₂O₃（熔融）$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$4Al+3O₂↑．

点评 本题考查了铁的物理性质和化学反应类型的判定，以及化学方程式的书写，考查较为全面．