Question

某氧化铝样品中含有氧化铁和二氧化硅（一种酸性氧化物）杂质，现欲制取纯净的氧化铝，某同学设计如下的实验方案．回答下列问题：

（1）沉淀A的化学式是

 

 SiO₂滤液B的成分除水外是

 

NaAlO₂、NaCl、NaOH
（2）步骤③的离子方程式为

 

CO₂+2H₂O+AlO₂^-═HCO₃^-+Al（OH）₃↓；
（3）在操作②中要用到的玻璃仪器有

 

漏斗、玻璃棒、烧杯．

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,元素及其化合物

分析：氧化铝样品中含有氧化铁和二氧化硅，加入过量盐酸氧化铝、氧化铁溶解生成氯化铝、氯化铁溶液，过滤得到沉淀A为二氧化硅，滤液为氯化铁溶液和氯化铜溶液，加入过量氢氧化钠溶液生成氢氧化铁沉淀和偏铝酸钠溶液，过滤得到沉淀B为Fe（OH）₃，滤液为NaAlO₂，通入过量二氧化碳气体反应生成氢氧化铝沉淀和碳酸氢钠，过滤得到氢氧化铝沉淀，加热分解生成氧化铝，
（1）氧化铝样品中含有氧化铁和二氧化硅，氧化铁和氧化铝能与盐酸反应，而二氧化硅不与盐酸反应；
（2）滤液B为偏铝酸钠和氢氧化钠的混合物，偏铝酸钠溶液与二氧化碳反应生成氢氧化铝沉淀；
（3）根据过滤操作用到的仪器来分析解答．

解答： 解：（1）因样品中的二氧化硅不与盐酸反应，则样品中加入盐酸得到的沉淀A为SiO₂，氧化铝与过量盐酸反应生成氯化铝，氧化铁和盐酸反应生成氯化铁，滤液A中为氯化铝、氯化铁、盐酸，则滤液A中加入过量NaOH，氯化铝与碱反应生成偏铝酸钠和氯化钠，氯化铁与碱反应生成氢氧化铁沉淀和氯化钠，盐酸与碱反应生成氯化钠，则滤液B中有NaAlO₂、NaCl、NaOH，故答案为：SiO₂；NaAlO₂、NaCl、NaOH；
（2）步骤③为偏铝酸钠溶液与二氧化碳反应生成氢氧化铝沉淀，其离子反应为CO₂+2H₂O+AlO₂^-═HCO₃^-+Al（OH）₃↓，
故答案为：CO₂+2H₂O+AlO₂^-═HCO₃^-+Al（OH）₃↓；
（3）操作②为过滤操作，需要用到漏斗、玻璃棒、烧杯来完成过滤操作，故答案为：漏斗、玻璃棒、烧杯．

点评：本题考查镁、铝、硅的化合物的性质，明确物质的性质及转化中发生的化学反应是解答本题的关键，并注意反应中过量试剂的作用转化中元素的守恒来解答，题目难度不大．