Question

15．某混合物X，含有Al₂（SO₄）₃、Al₂O₃、Al粉和Mg粉，在一定条件下可实现下图所示的物质之间的变化：

据此回答下列问题：
（1）写出沉淀B和固体D的化学式：BMg，DAl₂O₃．
（2）写出①、②、③过程反应的化学方程式：2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑、Al₂O₃+2NaOH=2NaAlO₂+H₂O、Al₂（SO₄）₃+6NH₃•H₂O=2Al（OH）₃↓+3（NH₄）₂SO₄、NaAlO₂+CO₂+2H₂O═NaHCO₃+Al（OH）₃↓、NaOH+CO₂═NaHCO₃．

Answer 1

分析 Al₂（SO₄）₃溶于水，Al₂O₃、Al、Mg均不溶于水，由转化流程可知，混合物X加水溶解后，溶液A含Al₂（SO₄）₃，沉淀A含Al₂O₃、Mg、Al；
向沉淀A中加NaOH溶液，只有Mg不反应，Al、Al₂O₃可与NaOH溶液反应生成NaAlO₂，则沉淀B为Mg，溶液B含NaAlO₂、NaOH，向NaAlO₂溶液中通入过量CO₂可得Al（OH）₃沉淀和碳酸氢钠，则溶液C为碳酸氢钠，沉淀C为Al（OH）₃，Al（OH）₃受热分解生成固体D为Al₂O₃；
向溶液A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D中含（NH₄）₂SO₄，以此来解答．

解答 解：Al₂（SO₄）₃溶于水，Al₂O₃、Al、Mg均不溶于水，由转化流程可知，混合物X加水溶解后，溶液A含Al₂（SO₄）₃，沉淀A含Al₂O₃、Mg、Al；
向沉淀A中加NaOH溶液，只有Mg不反应，Al、Al₂O₃可与NaOH溶液反应生成NaAlO₂，则沉淀B为Mg，溶液B含NaAlO₂、NaOH，向NaAlO₂溶液中通入过量CO₂可得Al（OH）₃沉淀和碳酸氢钠，则溶液C为碳酸氢钠，沉淀C为Al（OH）₃，Al（OH）₃受热分解生成固体D为Al₂O₃；
向溶液A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D中含（NH₄）₂SO₄，
（1）由上述分析可知，沉淀B的化学式为Mg，固体D的化学式为Al₂O₃，故答案为：Mg；Al₂O₃；
（2）①中反应的化学方程式为2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑、Al₂O₃+2NaOH=2NaAlO₂+H₂O，
②中反应的化学方程式为Al₂（SO₄）₃+6NH₃•H₂O=2Al（OH）₃↓+3（NH₄）₂SO₄，
③中反应的化学方程式为NaAlO₂+CO₂+2H₂O═NaHCO₃+Al（OH）₃↓、NaOH+CO₂═NaHCO₃，
故答案为：2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑、Al₂O₃+2NaOH=2NaAlO₂+H₂O；Al₂（SO₄）₃+6NH₃•H₂O=2Al（OH）₃↓+3（NH₄）₂SO₄；NaAlO₂+CO₂+2H₂O═NaHCO₃+Al（OH）₃↓、NaOH+CO₂═NaHCO₃．

点评 本题考查无机物的推断，为高频考点，把握物质的性质、发生的反应、混合物分离为解答的关键，侧重分析与推断能力的考查，注意元素化合物知识的综合应用，由沉淀A→沉淀B易忽略加NaOH过量，题目难度不大．