Question

10．某氧化铝样品中含有氧化铁和二氧化硅杂质，现欲制取纯净的氧化铝，某同学设计如下的实验方案．回答下列问题：
（1）沉淀A的化学式是SiO₂，滤液B中的含铝元素的化合物化学式是NaAlO₂．
（2）写出步骤②中发生的两个主要反应，用离子方程式表示为：
Fe+2H⁺=Fe²⁺+H₂↑，Fe+2Fe³⁺=3Fe²⁺．
（3）步骤③中发生的主要离子方程式为AlO₂^-+CO₂+H₂O═Al（OH）₃↓+HCO₃^-．

Answer 1

分析 由分离提纯流程可知，氧化铝样品中含有氧化铁和二氧化硅杂质，加入过量盐酸，氧化铝与过量盐酸反应生成氯化铝，氧化铁和盐酸反应生成氯化铁，只有二氧化硅不与盐酸反应，沉淀A为SiO₂，滤液A中为氯化铝、氯化铁、盐酸，则滤液A中加入过量NaOH，氯化铝与碱反应生成偏铝酸钠和氯化钠，氯化铁与碱反应生成氢氧化铁沉淀和氯化钠，盐酸与碱反应生成氯化钠，则沉淀B为Fe（OH）₃，滤液B中有NaAlO₂、NaCl、NaOH，所以滤液B中的阴离子除了Cl^-、OH^-外还有AlO₂^-，通二氧化碳与AlO₂^-反应生成氢氧化铝沉淀，最后加热生成氧化铝，以此来解答．

解答 解：（1）由上述分析可知，沉淀A为SiO₂，滤液B中的阴离子除了Cl^-、OH^-外还有AlO₂^-，含铝元素的化合物化学式是NaAlO₂，故答案为：SiO₂；NaAlO₂；
（2）滤液A中若加入过量的铁粉，②中可能发生的所有离子方程式为Fe+2H⁺=Fe²⁺+H₂↑、Fe+2Fe³⁺=3Fe²⁺，故答案为：Fe+2H⁺=Fe²⁺+H₂↑；Fe+2Fe³⁺=3Fe²⁺；
（3）③的离子反应方程式为AlO₂^-+CO₂+H₂O═Al（OH）₃↓+HCO₃^-，故答案为：AlO₂^-+CO₂+H₂O═Al（OH）₃↓+HCO₃^-．

点评 本题考查混合物分离提纯的综合应用，为高频考点，把握流程中的反应及混合物的分离方法、物质的性质为解答的关键，侧重分析与实验能力的考查，题目难度不大．