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、D、E所含物质的化学式：固体B___；沉淀D______；溶液E____。

(3)写出①③反应的化学方程式，离子反应写离子方程式。

①______。

③______。

Answer

过滤 Al2O3 Fe2O3 K2SO4、(NH4)2SO4 Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O AlO2-+H++H2O=Al(OH)3↓

【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；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溶液中加入适量盐酸可得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，KAl(SO4)2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，结合物质的性质分析解答。

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；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溶液中加入适量盐酸可得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，KAl(SO4)2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。

(1)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四步都是溶液和沉淀的分离，可以采用过滤，故答案为：过滤；

(2)由上述分析可知B为Al2O3， D为Fe2O3 溶液E为K2SO4、(NH4)2SO4，故答案为：Al2O3； Fe2O3；K2SO4、(NH4)2SO4；

(3)反应①为氧化铝和强碱溶液反应生成偏铝酸钠盐和水，离子方程式为Al2O3+2 OH-=2AlO2-+H2O；反应③为偏铝酸根离子和氢离子反应生成氢氧化铝沉淀，离子方程式为AlO2-+H++H2O=Al(OH)3↓，故答案为：Al2O3+2 OH-=2AlO2-+H2O；AlO2-+H++H2O=Al(OH)3↓。