Question

某混合物A，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__。

（2）根据上述框图反应关系，写出下列B、C、D、E所含物质的化学式

固体B__；沉淀C__；沉淀D__；溶液E___。

（3）写出①、②、③、④四个反应的化学方程式或离子方程式

①__；

②___；

③___；

④__。

Answer

过滤 Al2O3 Al2O3、Fe2O3 Fe2O3 K2SO4、(NH4)2SO4 Al2O3＋2NaOH=2NaAlO2＋H2O Al3+＋3NH3·H2O=Al(OH)3↓＋3NH4+ NaAlO2＋HCl＋H2O=Al(OH)3↓＋NaCl 2Al(OH)3Al2O3＋3H2O

【解析】

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C为Al2O3和Fe2O3；由转化关系图可知，向沉淀C中加NaOH溶液，Fe2O3不反应，沉淀D为Fe2O3，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受热分解生成固体B为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E为K2SO4、(NH4)2SO4，经过蒸发、结晶，得到K2SO4和(NH4)2SO4，然后结合物质的性质及化学用语来解答。

(1)溶液和沉淀的分离利用过滤；

(2)由上述分析可知B为Al2O3，C为Al2O3、Fe2O3，D为Fe2O3 溶液E为K2SO4、(NH4)2SO4；
(3)反应①为Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O；

反应②为Al3++3NH3∙H2O=Al(OH)3↓+3NH4+；

反应③为NaAlO2＋HCl＋H2O=Al(OH)3↓＋NaCl；

反应④为2Al(OH)3Al2O3＋3H2O。