考点:物质分离、提纯的实验方案设计,镁、铝的重要化合物
专题:元素及其化合物
分析:KAl(SO4)2溶于水,Al2O3和Fe2O3均不溶于水,混合物A加水溶解后,溶液中是KAl(SO4)2,沉淀是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NaAlO2,向NaAlO2溶液中通入CO2可得Al(OH)3沉淀,Al(OH)3受热分解生成Al2O3;
向溶液中加过量氨水,溶液与过量氨水反应,Al3+被沉淀,得到氢氧化铝沉淀,溶液中剩余的是K2SO4 和(NH4)2SO4,经过蒸发、结晶,得到的是K2SO4 和(NH4)2SO4;
向NaAlO2溶液中通入CO2可得Al(OH)3沉淀和碳酸钠(或者碳酸氢钠,取决于CO2的量).
解答:
解:KAl(SO4)2溶于水,Al2O3和Fe2O3均不溶于水,由流程可知,混合物A加水溶解后,溶液中是KAl(SO4)2,沉淀是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NaAlO2,向NaAlO2溶液中通入CO2可得Al(OH)3沉淀,Al(OH)3受热分解生成固体B为Al2O3;
向溶液中加过量氨水,溶液与过量氨水反应,Al3+被沉淀,得到氢氧化铝沉淀,溶液中剩余的是K2SO4 和(NH4)2SO4,经过蒸发、结晶,得到的固体E为K2SO4 和(NH4)2SO4;
(1)由上述分析可知,B为Al2O3,故答案为:Al2O3;
(2)由上述分析可知,E中含K2SO4、(NH4)2 SO4,故答案为:K2SO4、(NH4)2 SO4;
(3)反应①若通用少量CO2的离子方程式为2AlO2-+CO2+3H2O═CO32-+2Al(OH)3↓,故答案为:2AlO2-+CO2+3H2O═CO32-+2Al(OH)3↓;
(4)加入过量氨水的离子方程式为Al3++3NH3?H2O=Al(OH)3↓+3NH4+,故答案为:Al3++3NH3?H2O=Al(OH)3↓+3NH4+;
(5)含有1mol KAl(SO4)2的溶液中SO42+恰好完全沉淀,含2molSO42-,则需要2molBa(OH)2,发生的离子反应为Al3++4OH-+2SO42-+2Ba2+=AlO2-+2BaSO4↓+2H2O,
故答案为:2;Al3++4OH-+2SO42-+2Ba2+=AlO2-+2BaSO4↓+2H2O.
点评:本题考查混合物的分离、提纯实验方案的设计,为高频考点,把握流程中混合物分离提纯的方法、铝及其化合物性质、Al2O3具有两性为解答的关键,注意物质的性质及发生的反应,题目难度不大.