Question

某混合物A，含有KAl(SO₄)₂、Al₂O₃和Fe₂O₃，在一定条件下其流程图如下：

(1)写出下列B、D所含物质的化学式：固体B____； 沉淀D_____。

(2)进行操作Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ所用到的玻璃仪器为___________________；

(3)写出②、③的反应离子方程式：

②_____________________________________________。

③___________________________________________________________________

(4)KAl(SO₄)₂净水的原因是_____________________________。(用离子方程式和必要的文字解释)

Answer

Al2O3 Fe2O3 玻璃棒、漏斗、烧杯 Al3＋＋3NH3·H2O = Al(OH)3↓＋3NH4＋ AlO2－＋2H2O＋CO2=Al(OH)3↓＋HCO3－ Al3＋＋3H2OAl(OH)3胶体＋3H＋，生成Al(OH)3胶体能够吸附水中的悬浮物达到净水

【解析】

由流程图可知，由于KAl（SO4）2溶于水，Al2O3和Fe2O3均不溶于水，混合物A加水溶解后过滤，溶液中的溶质是KAl（SO4）2，沉淀C是Al2O3和Fe2O3；向沉淀C中加NaOH溶液，Fe2O3不反应，两性氧化物Al2O3可与NaOH溶液反应生成NaAlO2，则沉淀C为Fe2O3，溶液中的溶质为NaAlO2，向NaAlO2溶液中通入过量二氧化碳，偏铝酸钠与二氧化碳反应生成氢氧化铝沉淀和碳酸氢钠，则过滤得到沉淀为Al（OH）3，滤液为碳酸氢钠溶液；向KAl（SO4）2溶液中加过量氨水，反应生成Al（OH）3沉淀、硫酸铵和硫酸钾；将反应生成的氢氧化铝加热分解得到Al2O3，则固体B为Al2O3。

（1）由分析可知，固体B为Al2O3，沉淀D为Fe2O3，故答案为：Al2O3；Fe2O3；

（2）由流程图可知，操作Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ均为过滤，过滤所用到的玻璃仪器为玻璃棒、漏斗、烧杯，故答案为：玻璃棒、漏斗、烧杯；

(3)反应②为KAl（SO4）2溶液与过量氨水反应生成Al（OH）3沉淀、硫酸铵和硫酸钾，反应的离子方程式为Al3＋＋3NH3·H2O = Al(OH)3↓＋3NH4＋；反应③为偏铝酸钠溶液与二氧化碳反应生成氢氧化铝沉淀和碳酸氢钠，反应的离子方程式为，故答案为：Al3＋＋3NH3·H2O = Al(OH)3↓＋3NH4＋；AlO2－＋2H2O＋CO2=Al(OH)3↓＋HCO3－；

(4)KAl(SO4)2净水的原因是KAl(SO4)2电离出的Al3＋在溶液中水解生成Al(OH)3胶体，生成的Al(OH)3胶体具有很大的表面积，能够吸附水中的悬浮物达到净水的目的，故答案为：Al3＋＋3H2OAl(OH)3（胶体）＋3H＋，生成Al(OH)3胶体能够吸附水中的悬浮物达到净水。