题目内容

【题目】某混合物A含有KAl(SO4)2、Al2O3和Fe2O3,在一定条件下可实现下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、D所含物质的化学式:

固体B_____________;沉淀D_______________;

(3)写出①反应的化学方程式__________;

(4)写出②、③两个反应的离子方程式

②__________________________;③______________。

(5)设计实验检验溶液F中所含溶质:_______________。

(6)分别写出固体B和沉淀D在工业上的一种主要用途:

固体B:______________________;沉淀D:_______________________。

【答案】过滤 Al2O3 Fe2O3 Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH4+ AlO2-+H++H2O=Al(OH)3↓ 取F溶液少许于两支试管中,一支中滴加KSCN溶液,若显血红色证明F溶液中含有Fe3+;在另一支试管中加入稀硝酸酸化,然后再加入硝酸银溶液,若有白色沉淀生成,证明F溶液中有Cl- 冶炼铝 耐火材料 炼铁原料 红色油漆 涂料

【解析】

由流程可知,Al2O3和Fe2O3不溶于水,则沉淀C为Al2O3和Fe2O3,氧化铁与碱不反应,则沉淀D为Fe2O3,反应②③中生成的沉淀为Al(OH)3,受热分解生成B为Al2O3,反应②为KAl(SO4)2、氨水的反应,则溶液E为K2SO4、(NH4)2SO4、NH3.H2O,由上述分析可知,B为Al2O3,D为Fe2O3,E为K2SO4、(NH4)2SO4、NH3.H2O,

(1)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四步中对于溶液和沉淀的分离方法为过滤;

故答案为:过滤;

(2)根据上述框图反应关系,分析过程固体B为Al2O3;沉淀D为Fe2O3;

答案为:Al2O3 ; Fe2O3

(3)①反应为氧化铝与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠和水,化学方程式Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O;

答案为:Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O;

(4)反应②为铝离子与氨水反应生成氢氧化铝沉淀和铵根离子,离子反应为Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH4+;反应③偏铝酸根离子与氢离子反应生成氢氧化铝沉淀,离子反应为AlO2-+H++H2O=Al(OH)3↓。

(5)氧化铁与盐酸反应生成氯化铁和水,溶液F中主要含有三价铁离子和氯离子,检验铁离子和氯离子的操作为取F溶液少许于两支试管中,一支中滴加KSCN溶液,若显血红色证明F溶液中含有Fe3+;在另一支试管中加入稀硝酸酸化,然后再加入硝酸银溶液,若有白色沉淀生成,证明F溶液中有Cl- ;

答案为:取F溶液少许于两支试管中,一支中滴加KSCN溶液,若显血红色证明F溶液中含有Fe3+;在另一支试管中加入稀硝酸酸化,然后再加入硝酸银溶液,若有白色沉淀生成,证明F溶液中有Cl- ;

(6)分别写出固体B和沉淀D在工业上的一种主要用途:

固体B为氧化铝,工业上用电解熔融氧化铝的方法来冶炼金属铝,氧化铝的熔点很高,可用于生产耐火材料;沉淀D为三氧化二铁,俗称铁红,可用于生产油漆和涂料,工业上作为冶炼铁的原料。

答案为:冶炼铝 耐火材料;炼铁原料 红色油漆 涂料

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