Question

【題目】某氧化鋁樣品中含有氧化鐵、氧化亞鐵和二氧化硅雜質(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，請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

(1)操作I的名稱是_________，該操作用到的玻璃棒的作用：_______________。

(2)沉淀A的成分是__________(填化學(xué)式)；

(3)濾液D焰色反應(yīng)呈黃色，試劑C是____________(填化學(xué)式)；步驟③中鋁元素轉(zhuǎn)化的離子方程式為 _____________________________。

Answer 1

【答案】過(guò)濾 引流 SiO2 NaOH Al3++4OH-=AlO2-+2H2O

【解析】

Al2O3樣品中含有Fe2O3、FeO和SiO2，加入過(guò)量鹽酸，金屬氧化物溶解生成氯化鋁、氯化鐵、氯化亞鐵溶液，過(guò)濾得到沉淀A為SiO2，濾液A含氯化鐵、氯化亞鐵和氯化鋁、鹽酸，加入過(guò)量H2O2，氯化亞鐵被氧化為氯化鐵，向得到濾液B中加入過(guò)量強(qiáng)堿NaOH溶液，生成Fe(OH)3沉淀和NaAlO2溶液，過(guò)濾得到沉淀D為Fe(OH)3，濾液D為含AlO2-溶液，向?yàn)V液中通入過(guò)量CO2氣體反應(yīng)生成Al(OH)3沉淀和NaHCO3，將氫氧化鋁沉淀過(guò)濾、洗滌、干燥，然后加熱分解生成氧化鋁，沉淀D灼燒得到鐵紅——氧化鐵，據(jù)此解答。

根據(jù)上述分析可知：沉淀A是SiO2，濾液A含有FeCl3、FeCl2、AlCl3、HCl，向?yàn)V液A中加入足量H2O2，F(xiàn)eCl2被氧化為FeCl3；濾液B中物質(zhì)成分為FeCl3、AlCl3、HCl，

向?yàn)V液B中加入過(guò)量試劑C為強(qiáng)堿NaOH溶液，發(fā)生反應(yīng)：Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓；Al3++4OH-=AlO2-+2H2O；過(guò)濾得到沉淀D為Fe(OH)3，濾液D為含AlO2-、OH-溶液，向?yàn)V液D中通入過(guò)量CO2氣體，AlO2-反應(yīng)生成Al(OH)3沉淀，將氫氧化鋁沉淀過(guò)濾、洗滌、干燥，然后加熱分解生成氧化鋁，沉淀D灼燒得到鐵紅——氧化鐵。

(1)操作I是分離難溶性固體和溶液混合物的方法，操作的名稱是過(guò)濾，該操作用到的玻璃棒的作用是引流；

(2)沉淀A的成分是SiO2；

(3)濾液D焰色反應(yīng)呈黃色，說(shuō)明含有鈉元素，加入的試劑C是NaOH溶液；在步驟③中Al3+與過(guò)量OH-反應(yīng)的離子方程式為：Al3++4OH-=AlO2-+2H2O。