Question

物質(zhì)的分離和提純有多種方法．物質(zhì)分離、提純方案的設計在科學研究和工業(yè)生產(chǎn)中占有十分重要的地位．工業(yè)上冶煉鋁的原料是鋁土礦（主要成分是Al₂O₃，雜質(zhì)為Fe₂O₃、SiO₂等，已知SiO₂是不溶于水的酸性氧化物，F(xiàn)e₂O₃是不溶于水的堿性氧化物）．某研究小組設計的提純Al₂O₃的方案如下：

（1）加入過量的NaOH溶液，過濾后的濾液中含有的溶質(zhì)有

 

．
（2）寫出由沉淀A→Al₂O₃的化學方程式：

 

（3）通入過量CO₂生成沉淀A時反應的離子方程式為

 

．

Answer 1

考點：物質(zhì)分離和提純的方法和基本操作綜合應用

專題：實驗設計題

分析：SiO₂和鹽酸不反應，F(xiàn)e₂O₃和氫氧化鈉不反應而氧化鋁能反應，得到氯化鋁和氯化鐵的混合液，向其中加入過量的氫氧化鈉，可以得到氫氧化鐵沉淀和偏鋁酸鈉溶液，向偏鋁酸鈉中通入過量的二氧化碳可以生成氫氧化鋁沉淀，將沉淀熱分解可以得到氧化鋁．
（1）氯化鋁和氯化鐵的混合液中加入過量的氫氧化鈉，可以得到氫氧化鐵沉淀和偏鋁酸鈉溶液；
（2）氫氧化鋁沉淀加熱分解可以得到氧化鋁；
（3）向偏鋁酸鈉中通入過量的二氧化碳可以生成氫氧化鋁沉淀和碳酸氫鈉溶液，據(jù)此回答計算．

解答： 解：SiO₂和鹽酸不反應，F(xiàn)e₂O₃和氫氧化鈉不反應而氧化鋁能反應，得到鹽酸（剩余的）、氯化鋁和氯化鐵的混合液，向其中加入過量的氫氧化鈉，可以得到氫氧化鐵沉淀和偏鋁酸鈉溶液，向偏鋁酸鈉中通入過量的二氧化碳可以生成氫氧化鋁沉淀，將沉淀熱分解可以得到氧化鋁．
（1）鹽酸、氯化鋁和氯化鐵的混合液中加入過量的氫氧化鈉，可以得到氫氧化鐵沉淀和偏鋁酸鈉溶液，氫氧化鈉還可以含鹽酸反應得到氯化鈉溶液，過濾后的濾液中含有的溶質(zhì)有氯化鈉、偏鋁酸鈉，還有剩余的氫氧化鈉，故答案為：NaAlO₂、NaCl、NaOH；
（2）氫氧化鋁沉淀加熱分解可以得到氧化鋁，即2Al（OH）₃

△   .

Al₂O₃+3H₂O，故答案為：2Al（OH）₃

△   .

Al₂O₃+3H₂O；
（3）向偏鋁酸鈉中通入過量的二氧化碳可以生成氫氧化鋁沉淀和碳酸氫鈉溶液，即AlO₂^-+CO₂+2H₂O=HCO₃^-+Al（OH）₃↓．
故答案為：AlO₂^-+CO₂+2H₂O=HCO₃^-+Al（OH）₃↓．

點評：此題是一道物質(zhì)的制備考查題，根據(jù)圖示中物之間的反應情況對相關的問題進行探討分析即可．