Question

20．某混合物A中，含有KAl（SO₄）₂、Al₂O₃和Fe₃O₄，在一定条件下可实现如图所示的物质之间的变化：

据此判断：
（1）固体 D 中的金属元素在周期表中位于：第3周期ⅢA族
（2）写出沉淀的化学式：Al（OH）₃．
（3）反应 ①的离子方程式为Al₂O₃+OH^-═2AlO₂^-+H₂O②的离子方程式为Al³⁺+3NH₃•H₂O═Al（OH）₃↓+3NH₄⁺．
（4）固体 C 和 F 的混合物称为铝热剂，两者发生反应时，每有 1mol 固体 C参加反应，同时有F0.5 mol参加反应．
（5）单质F不与冷、浓硝酸反应的原因是钝化．

Answer 1

分析 KAl（SO₄）₂溶于水，Al₂O₃和Fe₂O₃均不溶于水，混合物甲加水溶解后，溶液1中是KAl（SO₄）₂，沉淀B是Al₂O₃和Fe₂O₃；向沉淀中加NaOH溶液，Fe₂O₃不反应，Al₂O₃可与NaOH溶液反应生成溶液2为NaAlO₂，固体C为Fe₂O₃，向NaAlO₂溶液中通入CO₂可得Al（OH）₃沉淀和溶液4为碳酸钠或碳酸氢钠，Al（OH）₃受热分解生成固体D为Al₂O₃，电解熔融氧化铝得到O₂和F为Al；向溶液1中加过量氨水，溶液1与过量氨水反应，Al³⁺被沉淀，得到氢氧化铝沉淀，溶液3中是K₂SO₄ 和（NH₄）₂SO₄，经过蒸发、结晶，得到的固体E是K₂SO₄ 和（NH₄）₂SO₄，以此来解答．

解答 解：KAl（SO₄）₂溶于水，Al₂O₃和Fe₂O₃均不溶于水，混合物甲加水溶解后，溶液1中是KAl（SO₄）₂，沉淀B是Al₂O₃和Fe₂O₃；向沉淀中加NaOH溶液，Fe₂O₃不反应，Al₂O₃可与NaOH溶液反应生成溶液2为NaAlO₂，固体C为Fe₂O₃，向NaAlO₂溶液中通入CO₂可得Al（OH）₃沉淀和溶液4为碳酸钠或碳酸氢钠，Al（OH）₃受热分解生成固体D为Al₂O₃，电解熔融氧化铝得到O₂和F为Al；向溶液1中加过量氨水，溶液1与过量氨水反应，Al³⁺被沉淀，得到氢氧化铝沉淀，溶液3中是K₂SO₄ 和（NH₄）₂SO₄，经过蒸发、结晶，得到的固体E是K₂SO₄ 和（NH₄）₂SO₄，
（1）D为Al₂O₃，固体 D 中的金属元素铝在周期表中位于：第3周期ⅢA族，
故答案为：3；ⅢA；
（2）根据上面的分析可知 Al（OH）₃，沉淀的化学式为Al（OH）₃，
故答案为：Al（OH）₃；
（3）反应 ①的离子方程式为Al₂O₃+OH^-═2AlO₂^-+H₂O，②的离子方程式为 Al³⁺+3 NH₃•H₂O═Al（OH）₃↓+3 NH₄⁺，
故答案为：Al₂O₃+OH^-═2AlO₂^-+H₂O；Al³⁺+3 NH₃•H₂O═Al（OH）₃↓+3 NH₄⁺；
（4）铝和氧化铁的混合物称为铝热剂，根据方程式2Al+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2 Fe+Al ₂O₃ 可知，每有 1mol 固体铝参加反应，同时有0.5mol氧化铁参加反应，
故答案为：铝热剂；0.5；
（5）铝在冷、浓硝酸反应中，发生钝化，所以铝不与冷、浓硝酸反应，
故答案为：钝化．

点评 本题考查无机物的推断，为高频考点，把握物质的性质及框图中发生的化学反应为解答的关键，侧重分析与推断能力的考查，题目难度不大．