Question

某混合物A，含有KAl（SO₄）₂、Al₂O₃和Fe₂O₃，在一定条件下可实现图1所示的物质之间的变化：

据此回答下列问题：
（1）图1中涉及分离溶液与沉淀的方法是

 

．
（2）B、C、D 三种物质的化学式为：B

 

；C

 

；D

 

．
（3）沉淀E与稀硫酸反应的离子方程式为

 

．
（4）将沉淀F中存在的两种金属元素组成的合金溶于100mL 4mol/L HCl溶液中，然后再滴加1mol/L NaOH溶液，沉淀质量m随加入NaOH溶液的体积V变化如图2所示．已知V₁=160mL．根据以上信息回答：
①

 

（填“能”或“不能”）计算出V₃．
②V₂为

 

mL（若能算出具体数字，请在横线上填写具体数字；若不能请在横线上填“不能确定”）．

Answer 1

考点：物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用,镁、铝的重要化合物

专题：实验设计题,金属概论与碱元素

分析：A溶于水得沉淀和溶液，硫酸铝易溶于水，氧化铝、氧化铁不易溶于水，所以得到的溶液G是硫酸铝溶液，沉淀F是氧化铝和氧化铁，将沉淀F溶于过量氢氧化钠溶液中，氧化铝能和氢氧化钠反应，氧化铁和氢氧化钠不反应，所以沉淀C是氧化铁，溶液D是偏铝酸钠溶液，溶液G中加入过量的氨水得到沉淀E为氢氧化铝，氢氧化铝与氢氧化钠溶液反应得到偏铝酸钠，将氢氧化铝加热得到沉淀B，B是氧化铝，硫酸铝和氨水反应生成氢氧化铝和硫酸铵．
（4）①若V₁=160mL，说明盐酸有剩余，根据氢氧化钠的量计算剩余盐酸的量，从而得出和金属反应的盐酸的量，但不知道合金中的质量，则计算不出含铝多少，所以不能计算出V₃；
②欲使Mg²⁺、Al³⁺刚好沉淀完全时，溶液中的溶质是氯化钠，根据盐酸的量计算氢氧化钠的体积．

解答： 解：A溶于水得沉淀和溶液，硫酸铝易溶于水，氧化铝、氧化铁不易溶于水，所以得到的溶液G是硫酸铝溶液，沉淀F是氧化铝和氧化铁，将沉淀F溶于过量氢氧化钠溶液中，氧化铝能和氢氧化钠反应，氧化铁和氢氧化钠不反应，所以沉淀C是氧化铁，溶液D是偏铝酸钠，溶液G中加入过量的氨水得到沉淀E为氢氧化铝，氢氧化铝与氢氧化钠溶液反应得到偏铝酸钠，将氢氧化铝加热得到沉淀B，B是氧化铝，硫酸铝和氨水反应生成氢氧化铝和硫酸铵，
（1）分离溶液和固体的操作是过滤，故答案为：过滤；
（2）通过以上分析知，B是Al₂O₃，C是Fe₂O₃，D是NaAlO₂，故答案为：Al₂O₃；Fe₂O₃；NaAlO₂；
（3）沉淀E与稀硫酸反应的离子方程式为：Al（OH）₃+3H⁺=Al³⁺+3H₂O，故答案为：Al（OH）₃+3H⁺=Al³⁺+3H₂O；
（4）①若V₁=160mL，说明盐酸有剩余，根据氢氧化钠的量计算剩余盐酸的量，从而得出和金属反应的盐酸的量，但不知道合金中的质量，则计算不出含铝多少，所以不能计算出V₃；故答案为：不能；
②欲使Mg²⁺、Al³⁺刚好沉淀完全时，溶液中的溶质是氯化钠，则盐酸的物质的量等于氢氧化钠的物质的量=4mol/L×0.1L=0.4mol，氢氧化钠的体积=

0.4mol

1mol/L

=400mL，
故答案为：400．

点评：本题为框图型物质推断题，完成此类题目，可以依据题干提供的信息，结合框图，找准解题的突破口，直接得出物质，然后顺推或逆推或由两边向中间推得出其他物质．