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

过滤

．
（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

Al₂O₃

；沉淀D

Fe₂O₃

；溶液E

K₂SO₄和（NH₄）₂SO₄

．
（3）写出①、④两个反应的化学方程式
①

Al₂O₃+2NaOH=2NaAlO₂+H₂O

；④

2Al（OH）₃

高温  .

Al₂O₃+3H₂O

．
（4）写出②、③两个反应的离子方程式
②

Al³⁺+3NH₃?H₂O=Al（OH）₃↓+3 NH₄⁺

；③

AlO₂^-+H⁺+H₂O=Al（OH）₃↓

．
（5）设计实验检验溶液F中所含溶质：

取F溶液少许于两支试管中，一支中滴加KSCN溶液，若显血红色证明F溶液中含有Fe³⁺；在另一支试管中加入稀硝酸酸化然后再加入硝酸银溶液，若有白色沉淀生成证明F溶液中含有Cl^-

．
（6）分别写出Al₂O₃和Fe₂O₃在工业上的一种主要用途：Al₂O₃

冶炼铝、耐火材料

Fe₂O₃

炼铁原料、红色油漆、涂料

．

Answer 1

分析：某混合物A含有KAl（SO₄）₂、Al₂O₃和Fe₂O₃，加水后经过滤分离可得溶液KAl（SO₄）₂和Al₂O₃、Fe₂O₃沉淀混合物C，加入NaOH溶液，NaOH和Al₂O₃反应生成NaAlO₂，过滤后得到NaAlO₂溶液，沉淀D为Fe₂O₃，加入盐酸得到FeCl₃，NaAlO₂溶液中加入适量盐酸，反应生成Al（OH）₃和NaCl，Al（OH）₃加热分解生成B为Al₂O₃，溶液E为K₂SO₄和（NH₄）₂SO₄混合物，结合对应的物质的性质以及题目要求解答该题．

解答：解：某混合物A含有KAl（SO₄）₂、Al₂O₃和Fe₂O₃，加水后经过滤分离可得溶液KAl（SO₄）₂和Al₂O₃、Fe₂O₃沉淀混合物C，加入NaOH溶液，NaOH和Al₂O₃反应生成NaAlO₂，过滤后得到NaAlO₂溶液，沉淀D为Fe₂O₃，加入盐酸得到FeCl₃，NaAlO₂溶液中加入适量盐酸，反应生成Al（OH）₃和NaCl，Al（OH）₃加热分解生成B为Al₂O₃，溶液E为K₂SO₄和（NH₄）₂SO₄混合物，
（1）I、II、III、IV四步中对于溶液和沉淀的分离采取的方法是过滤，故答案为：过滤；
（2）由以上分析可知B为Al₂O₃，D为Fe₂O₃，E为K₂SO₄和（NH₄）₂SO₄，故答案为：Al₂O₃；Fe₂O₃；K₂SO₄和（NH₄）₂SO₄；
（3）反应①为Al₂O₃和氢氧化钠的反应，方程式为Al₂O₃+2NaOH=2NaAlO₂+H₂O，反应④为Al（OH）₃的分解反应，方程式为2Al（OH）₃

高温  .

Al₂O₃+3H₂O，
故答案为：Al₂O₃+2NaOH=2NaAlO₂+H₂O；2Al（OH）₃

高温  .

Al₂O₃+3H₂O；
（4）反应②为Al³⁺和氨水的反应，反应的离子方程式为Al³⁺+3NH₃、H₂O=Al（OH）₃↓+3 NH₄⁺，反应③为偏铝酸钠和盐酸反应生成氢氧化铝沉淀的反应，反应的离子方程式为AlO₂^-+H⁺+H₂O=Al（OH）₃↓，
故答案为：Al³⁺+3NH₃?H₂O=Al（OH）₃↓+3 NH₄⁺；AlO₂^-+H⁺+H₂O=Al（OH）₃↓；
（5）F为FeCl₃，检验Fe³⁺，可取F溶液少许于两支试管中，一支中滴加KSCN溶液，若显血红色证明F溶液中含有Fe³⁺，检验Cl^-，可在另一支试管中加入稀硝酸酸化然后再加入硝酸银溶液，若有白色沉淀生成证明F溶液中含有Cl^-，
故答案为：取F溶液少许于两支试管中，一支中滴加KSCN溶液，若显血红色证明F溶液中含有Fe³⁺；在另一支试管中加入稀硝酸酸化然后再加入硝酸银溶液，若有白色沉淀生成证明F溶液中含有Cl^-；
（6）Al₂O₃熔点高，硬度大，可用于冶炼铝、耐火材料，Fe₂O₃为红色固体，可用于炼铁原料、红色油漆、涂料，
故答案为：冶炼铝、耐火材料；炼铁原料、红色油漆、涂料．

点评：本题考查无机物的推断，综合考查学生的分析能力和实验能力，为高考常见题型和高频考点，注意根据物质的性质把握转化关系，难度不大，注意把握离子的检验方法和相关方程式的书写．