Question

某氧化鋁樣品中含有氧化鐵和二氧化硅（一種酸性氧化物）雜質(zhì)，現(xiàn)欲制取純凈的氧化鋁，某同學(xué)設(shè)計(jì)如下的實(shí)驗(yàn)方案．回答下列問(wèn)題：

（1）沉淀A的化學(xué)式是

 

 SiO₂濾液B的成分除水外是

 

NaAlO₂、NaCl、NaOH
（2）步驟③的離子方程式為

 

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

 

漏斗、玻璃棒、燒杯．

Answer 1

考點(diǎn)：物質(zhì)分離和提純的方法和基本操作綜合應(yīng)用,鎂、鋁的重要化合物

專(zhuān)題：實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題,元素及其化合物

分析：氧化鋁樣品中含有氧化鐵和二氧化硅，加入過(guò)量鹽酸氧化鋁、氧化鐵溶解生成氯化鋁、氯化鐵溶液，過(guò)濾得到沉淀A為二氧化硅，濾液為氯化鐵溶液和氯化銅溶液，加入過(guò)量氫氧化鈉溶液生成氫氧化鐵沉淀和偏鋁酸鈉溶液，過(guò)濾得到沉淀B為Fe（OH）₃，濾液為NaAlO₂，通入過(guò)量二氧化碳?xì)怏w反應(yīng)生成氫氧化鋁沉淀和碳酸氫鈉，過(guò)濾得到氫氧化鋁沉淀，加熱分解生成氧化鋁，
（1）氧化鋁樣品中含有氧化鐵和二氧化硅，氧化鐵和氧化鋁能與鹽酸反應(yīng)，而二氧化硅不與鹽酸反應(yīng)；
（2）濾液B為偏鋁酸鈉和氫氧化鈉的混合物，偏鋁酸鈉溶液與二氧化碳反應(yīng)生成氫氧化鋁沉淀；
（3）根據(jù)過(guò)濾操作用到的儀器來(lái)分析解答．

解答： 解：（1）因樣品中的二氧化硅不與鹽酸反應(yīng)，則樣品中加入鹽酸得到的沉淀A為SiO₂，氧化鋁與過(guò)量鹽酸反應(yīng)生成氯化鋁，氧化鐵和鹽酸反應(yīng)生成氯化鐵，濾液A中為氯化鋁、氯化鐵、鹽酸，則濾液A中加入過(guò)量NaOH，氯化鋁與堿反應(yīng)生成偏鋁酸鈉和氯化鈉，氯化鐵與堿反應(yīng)生成氫氧化鐵沉淀和氯化鈉，鹽酸與堿反應(yīng)生成氯化鈉，則濾液B中有NaAlO₂、NaCl、NaOH，故答案為：SiO₂；NaAlO₂、NaCl、NaOH；
（2）步驟③為偏鋁酸鈉溶液與二氧化碳反應(yīng)生成氫氧化鋁沉淀，其離子反應(yīng)為CO₂+2H₂O+AlO₂^-═HCO₃^-+Al（OH）₃↓，
故答案為：CO₂+2H₂O+AlO₂^-═HCO₃^-+Al（OH）₃↓；
（3）操作②為過(guò)濾操作，需要用到漏斗、玻璃棒、燒杯來(lái)完成過(guò)濾操作，故答案為：漏斗、玻璃棒、燒杯．

點(diǎn)評(píng)：本題考查鎂、鋁、硅的化合物的性質(zhì)，明確物質(zhì)的性質(zhì)及轉(zhuǎn)化中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)是解答本題的關(guān)鍵，并注意反應(yīng)中過(guò)量試劑的作用轉(zhuǎn)化中元素的守恒來(lái)解答，題目難度不大．