Question

20．某混合物A，含有Al₂（SO₄）₃、Al₂O₃和Fe₂O₃，在一定条件下可实现如图所示的物质之间的转化：

（提示：沉淀C可能是混合物，①步骤中所用NaOH溶液是过量的）依据以上信息回答下列问题：
（1）Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四步中对于溶液和沉淀的分离采取的方法是过滤．
（2）根据上述框图反应关系，写出下列B、E所含物质的化学式；固体BAl₂O₃；溶液EK₂SO₄、（NH₄）₂SO₄和NH₃•H₂O．
（3）写出④反应的化学方程式④2Al（OH）₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Al₂O₃+3H₂O；①、②、③、反应的离子方程式①Al₂O₃+2OH^-═AlO₂^-+H₂O；②Al³⁺+3NH₃•H₂O═Al（OH）₃↓+3NH₄⁺；③AlO₂^-+H₂O+H⁺═Al（OH）₃↓．

Answer 1

分析 KAl（SO₄）₂溶于水，Al₂O₃和Fe₂O₃均不溶于水，混合物A加水溶解后，溶液中是KAl（SO₄）₂，沉淀是Al₂O₃和Fe₂O₃；
向沉淀中加NaOH溶液，Fe₂O₃不反应，Al₂O₃可与NaOH溶液反应生成NaAlO₂，向NaAlO₂溶液中适量盐酸可得Al（OH）₃沉淀，Al（OH）₃受热分解生成Al₂O₃；
向溶液中加过量氨水，溶液与过量氨水反应，Al³⁺被沉淀，得到氢氧化铝沉淀，溶液中剩余的是K₂SO₄、（NH₄）₂SO₄和NH₃•H₂O，以此来解答．

解答 解：KAl（SO₄）₂溶于水，Al₂O₃和Fe₂O₃均不溶于水，混合物A加水溶解后，溶液中是KAl（SO₄）₂，沉淀是Al₂O₃和Fe₂O₃；
向沉淀中加NaOH溶液，Fe₂O₃不反应，Al₂O₃可与NaOH溶液反应生成NaAlO₂，向NaAlO₂溶液中适量盐酸可得Al（OH）₃沉淀，Al（OH）₃受热分解生成Al₂O₃；
向溶液中加过量氨水，溶液与过量氨水反应，Al³⁺被沉淀，得到氢氧化铝沉淀，溶液中剩余的是K₂SO₄、（NH₄）₂SO₄和NH₃•H₂O，
（1）I、II、III、IV四步中对于溶液和沉淀的分离采取的方法是过滤，故答案为：过滤；
（2）固体B为Al₂O₃，溶液E为K₂SO₄、（NH₄）₂SO₄和NH₃•H₂O，故答案为：Al₂O₃；K₂SO₄、（NH₄）₂SO₄和NH₃•H₂O；
（3）④为氢氧化铝的分解，反应的化学方程式为2Al（OH）₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Al₂O₃+3H₂O，
①、②、③反应的离子方程式分别为①Al₂O₃+2OH^-═AlO₂^-+H₂O、②Al³⁺+3NH₃•H₂O═Al（OH）₃↓+3NH₄⁺、③AlO₂^-+H₂O+H⁺═Al（OH）₃↓，
故答案为：2Al（OH）₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Al₂O₃+3H₂O；Al₂O₃+2OH^-═AlO₂^-+H₂O；Al³⁺+3NH₃•H₂O═Al（OH）₃↓+3NH₄⁺；AlO₂^-+H₂O+H⁺═Al（OH）₃↓．

点评 本题考查物质的分离方法及选择，为高频考点，把握物质的性质及混合物分离提纯方法等为解答的关键，侧重分析与实验能力的考查，题目难度不大．