Question

铝土矿是工业上制取铝的基本原料．为了除去铝土矿中的少量Fe₂0₃和Si0₄等杂质制得纯净的Al₂0₃，某化学兴趣小组设计探究实验，操作过程如图所示：

（1）操作过程中的试剂或方法：A是______，B是______，C是______．
（2）在溶液乙中通入过量C0₂后发生反应的离子方程式为______．
（3）如果A、B互换，则通C0₂应改加______．
（4）如果A、B互换，将溶液乙蒸干并灼烧，所得固体产物的主要成分是______（写化学式）．

Answer 1

解：氧化铝是两性氧化物，既溶液强酸又溶于强碱．Fe₂O₃溶于强酸，不溶于碱，SiO₂只溶于强碱，不溶于酸．
由工艺流程可知，溶液乙中通入二氧化碳得到不溶物，不溶物可以得到氧化铝，故溶液乙中含有偏铝酸根，则A应为盐酸，过滤得到不溶为SiO₂，溶液甲中含有铝离子、铁离子，再加入氢氧化钠溶液，除去铁离子，不溶物为氢氧化铁，将铝离子转化为偏铝酸根，过滤偏铝酸根进入溶液乙中，在溶液中与二氧化碳反应生成Al（OH）₃，加热生成Al₂O₃，
（1）由上述分析可知，A为盐酸、过滤，B为氢氧化钠、过滤，C为加热，
故答案为：盐酸、过滤；氢氧化钠、过滤；加热；
（2）偏铝酸钠溶液与过量二氧化碳反应生成氢氧化铝沉淀与碳酸氢钠，反应离子方程式为：AlO₂^-+CO₂+2H₂O=HCO₃^-+Al（OH）₃↓，
故答案为：AlO₂^-+CO₂+2H₂O=HCO₃^-+Al（OH）₃↓；
（3）若将A、B互换，溶液甲中含有偏铝酸根离子、硅酸根离子，再加入盐酸，溶液乙中主要含有铝离子、氯离子、钠离子，应加入氨水将铝离子转化氢氧化铝沉淀，
故答案为：氨水；
（4）若将A、B互换，溶液乙中主要含有铝离子、氯离子、钠离子，加热溶液乙，HCl挥发、铝离子水解，得到Al（OH）₃及NaCl，灼烧Al（OH）₃分解生成Al₂O₃，故所得固体产物的主要成分是Al₂O₃、NaCl，
故答案为：Al₂O₃、NaCl；
分析：氧化铝是两性氧化物，既溶液强酸又溶于强碱．Fe₂O₃溶于强酸，不溶于碱，SiO₂只溶于强碱，不溶于酸．
由工艺流程可知，溶液乙中通入二氧化碳得到不溶物，不溶物可以得到氧化铝，故溶液乙中含有偏铝酸根，则A应为盐酸，过滤得到不溶为SiO₂，溶液甲中含有铝离子、铁离子，再加入氢氧化钠溶液，除去铁离子，不溶物为氢氧化铁，将铝离子转化为偏铝酸根，过滤偏铝酸根进入溶液乙中，在溶液中与二氧化碳反应生成Al（OH）₃，加热生成Al₂O₃；
若将A、B互换，溶液甲中含有偏铝酸根离子、硅酸根离子，再加入盐酸，溶液乙中主要含有铝离子、氯离子、钠离子，应加入氨水将铝离子转化氢氧化铝沉淀．加热溶液乙，HCl挥发、铝离子水解，得到Al（OH）₃及NaCl，灼烧Al（OH）₃分解生成Al₂O₃，据此解答．
点评：本题以框图题形式考查铝的化合物的性质、对工艺流程的理解等，难度中等，理解工艺流程是解题关键，是对知识迁移的综合运用．