Question

Ⅰ．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：

 

．
（2）加入过量的NaOH溶液，过滤后的滤液中含有的溶质有

 

．
（3）写出由沉淀A-→Al₂O₃的化学方程式：

 

，通入过量CO₂生成沉淀A时反应的离子方程式为

 

．
Ⅱ．按照要求回答下列问题：
A、B、C、D、E是常见化合物或单质，有如下转化关系 （略去条件和副产品）．

（1）若A为黄绿色气体单质，D、E为生活中常见的两种金属，其中E是一种红色光亮的物质．
①写出向B的溶液中加入足量D的离子反应方程式

 

．
②向①所得的溶液中加入NaOH溶液，并在空气中放置的现象是：

 

，写出固体在空气中放置的化学反应方程式：

 

．

Answer 1

考点：物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用,无机物的推断

专题：推断题,实验设计题

分析：Ⅰ、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），加入盐酸溶解过滤，固体为二氧化硅，滤液1为氯化铝、氯化铁溶液，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为偏铝酸钠溶液，通入过量二氧化碳反应生成氢氧化铝沉淀和碳酸氢钠，氢氧化铝加热分解生成氧化铝；
（1）沉淀A为氢氧化铝；
（2）加入过量的NaOH溶液，反应生成偏氯酸钠溶液，氯化钠溶液；
（3）由沉淀A-→Al₂O₃的化学方程式为氢氧化铝加热分解生成；通入过量CO₂生成沉淀A时反应生成氢氧化铝沉淀和碳酸氢钠溶液；
Ⅱ、（1）①若A为黄绿色气体单质为Cl₂，D、E为生活中常见的两种金属，其中E是一种红色光亮的物质为Cu，D为Fe；Cl₂

Fe

FeCl₃

Cu

FeCl₂；
②向①所得的溶液中加入NaOH溶液，反应生成氢氧化亚铁，空气中被氧气氧化白色转化为灰绿色，最后变化为红褐色沉淀氢氧化铁．

解答： 解：Ⅰ、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），加入盐酸溶解过滤，固体为二氧化硅，滤液1为氯化铝、氯化铁溶液，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为偏铝酸钠溶液，通入过量二氧化碳反应生成氢氧化铝沉淀和碳酸氢钠，氢氧化铝加热分解生成氧化铝；
（1）沉淀A为氢氧化铝，沉淀A的化学式为Al（OH）₃，故答案为：Al（OH）₃；
（2）加入过量的NaOH溶液，反应生成偏氯酸钠溶液，氯化钠溶液，过滤后的滤液中含有的溶质有NaOH、NaAlO₂、NaCl，故答案为：NaOH、NaAlO₂、NaCl；
（3）由沉淀A-→Al₂O₃的化学方程式为氢氧化铝加热分解生成，反应的化学方程式为：2Al（OH）₃

△  .

Al₂O₃+3H₂O；通入过量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：2Al（OH）₃

△  .

Al₂O₃+3H₂O；AlO₂^-+CO₂+2H₂O═Al（OH）₃↓+HCO₃^-；
Ⅱ、（1）①若A为黄绿色气体单质为Cl₂，D、E为生活中常见的两种金属，其中E是一种红色光亮的物质为Cu，D为Fe，转化为Cl₂

Fe

FeCl₃

Cu

FeCl₂，向B的溶液中加入足量D的离子反应方程式为Fe+2Fe³⁺=3Fe²⁺，
故答案为：Fe+2Fe³⁺=3Fe²⁺；
②向①所得的溶液中加入NaOH溶液，反应生成氢氧化亚铁，空气中被氧气氧化白色转化为灰绿色，最后变化为红褐色沉淀氢氧化铁，反应为4Fe（OH）₂+O₂+2H₂O=4Fe（OH）₃，
故答案为：生成白色絮状沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色，4Fe（OH）₂+O₂+2H₂O=4Fe（OH）₃．

点评：本题考查了物质分离提纯的分析判断，物质性质的理解应用，掌握基础是关键，题目难度中等．