Question

某混合物A中，含有KAl（SO₄）₂、Al₂O₃和Fe₂O₃，在一定条件下可实现如图所示的物质之间的变化．据此判断：

（1）操作a的名称为

 

（2）固体B所含物质的化学式

 

（3）反应①的离子反应方程为

 

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Answer 1

考点：镁、铝的重要化合物

专题：几种重要的金属及其化合物

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溶液中通入CO₂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 和（NH₄）₂SO₄，经过蒸发、结晶，得到的是K₂SO₄ 和（NH₄）₂SO₄；
向NaAlO₂溶液中通入CO₂可得Al（OH）₃沉淀和碳酸钠（或者碳酸氢钠，取决于CO₂的量）．

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溶液中通入CO₂可得Al（OH）₃沉淀和碳酸钠（或者碳酸氢钠，取决于CO₂的量），Al（OH）₃受热分解：2Al（OH）₃

△   .

Al₂O₃+3H₂O，生成Al₂O₃，所以固体B是Al₂O₃；
（1）把溶液和沉淀分开的操作a的名称为过滤，故答案为：过滤；
（2）分析推断可知，流程中的固体B为氧化铝，故答案为：Al₂O₃；
（3）反应①向NaAlO₂溶液中通入CO₂可得Al（OH）₃沉淀和Na₂CO₃（或者NaHCO₃，取决于CO₂的量），
反应①CO₂不足时，生成Al（OH）₃沉淀和碳酸钠，离子方程式为：2AlO₂^-+CO₂+3H₂O═CO₃^2-+2Al（OH）₃↓；
CO₂过量时，生成Al（OH）₃沉淀和碳酸氢钠，离子方程式为：AlO₂^-+CO₂+2H₂O═HCO₃^-+Al（OH）₃↓，
故答案为：2AlO₂^-+CO₂+3H₂O═CO₃^2-+2Al（OH）₃↓或AlO₂^-+CO₂+2H₂O═HCO₃^-+Al（OH）₃↓．

点评：本题以框图形式考查物质的性质，具有一定的综合性，主要考查铝及其化合物性质的应用，本题的关键在于Al₂O₃具有两性，掌握基础是关键，题目难度中等．