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7.物质的分离和提纯有多种方法.物质分离、提纯方案的设计在科学研究和工业生产中占有十分重要的地位.工业上冶炼铝的原料是铝土矿(主要成分是Al2O3,杂质为Fe2O3、SiO2等,已知SiO2是不溶于水的酸性氧化物,Fe2O3是不溶于水的碱性氧化物).某研究小组设计的提纯Al2O3的方案如下:

(1)写出沉淀A的化学式:Al(OH)3.
(2)加入过量的NaOH溶液,过滤后的滤液中含有的溶质有NaOH、NaAlO2、NaCl.
(3)写出实验室制备A的化学方程式:Al2(SO4)3+6NH3.H2O=2Al(OH)3↓+3(NH4)2SO4,通入过量CO2生成沉淀A时反应的离子方程式为AlO2-+CO2+2H2O═Al(OH)3↓+HCO3-.

分析 铝土矿(主要成分是Al2O3,杂质为Fe2O3、SiO2等,已知SiO2是不溶于水的酸性氧化物,Fe2O3是不溶于水的碱性氧化物),由流程可知,加入盐酸溶解过滤,固体二氧化硅不溶于盐酸,氧化铝、氧化铁与盐酸反应,则滤液1中含氯化铝、氯化铁溶液,然后滤液中加入过量氢氧化钠溶液过滤得到沉淀为氢氧化铁,滤液2中含偏铝酸钠溶液,再通入过量二氧化碳反应生成氢氧化铝沉淀和碳酸氢钠,即沉淀A为Al(OH)3,最后Al(OH)3加热分解生成Al2O3,以此来解答.

解答 解:由流程可知,加入盐酸溶解过滤,固体二氧化硅不溶于盐酸,氧化铝、氧化铁与盐酸反应,则滤液1中含氯化铝、氯化铁溶液,然后滤液中加入过量氢氧化钠溶液过滤得到沉淀为氢氧化铁,滤液2中含偏铝酸钠溶液,再通入过量二氧化碳反应生成氢氧化铝沉淀和碳酸氢钠,即沉淀A为Al(OH)3,最后Al(OH)3加热分解生成Al2O3,
(1)由上述分析可知,沉淀A为Al(OH)3,故答案为:Al(OH)3;
(2)加入过量的NaOH溶液与氯化铝反应生成偏氯酸钠、氯化钠,NaOH过量,则过滤后的滤液中含有的溶质有NaOH、NaAlO2、NaCl,故答案为:NaOH、NaAlO2、NaCl;
(3)实验室制备A的化学方程式为Al2(SO4)3+6NH3.H2O=2Al(OH)3↓+3(NH4)2SO4;加入过量CO2生成沉淀A时反应生成氢氧化铝沉淀和碳酸氢钠溶液,反应的离子方程式为AlO2-+CO2+2H2O═Al(OH)3↓+HCO3-,故答案为:Al2(SO4)3+6NH3.H2O=2Al(OH)3↓+3(NH4)2SO4;AlO2-+CO2+2H2O═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分离方法为解答的关键,注意氢氧化铝的两性,题目难度不大.

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