Question

鋁土礦是工業上制取鋁的基本原料．為了除去鋁土礦中的少量Fe₂0₃和Si0₄等雜質制得純凈的Al₂0₃，某化學興趣小組設計探究實驗，操作過程如圖所示：

（1）操作過程中的試劑或方法：A是

鹽酸、過濾

，B是

氫氧化鈉、過濾

，C是

加熱

．
（2）在溶液乙中通入過量C0₂后發生反應的離子方程式為

AlO₂^-+CO₂+2H₂O=HCO₃^-+Al（OH）₃↓

．
（3）如果A、B互換，則通C0₂應改加

氨水

．
（4）如果A、B互換，將溶液乙蒸干并灼燒，所得固體產物的主要成分是

Al₂O₃、NaCl

（寫化學式）．

Answer 1

分析：氧化鋁是兩性氧化物，既溶液強酸又溶于強堿．Fe₂O₃溶于強酸，不溶于堿，SiO₂只溶于強堿，不溶于酸．
由工藝流程可知，溶液乙中通入二氧化碳得到不溶物，不溶物可以得到氧化鋁，故溶液乙中含有偏鋁酸根，則A應為鹽酸，過濾得到不溶為SiO₂，溶液甲中含有鋁離子、鐵離子，再加入氫氧化鈉溶液，除去鐵離子，不溶物為氫氧化鐵，將鋁離子轉化為偏鋁酸根，過濾偏鋁酸根進入溶液乙中，在溶液中與二氧化碳反應生成Al（OH）₃，加熱生成Al₂O₃；
若將A、B互換，溶液甲中含有偏鋁酸根離子、硅酸根離子，再加入鹽酸，溶液乙中主要含有鋁離子、氯離子、鈉離子，應加入氨水將鋁離子轉化氫氧化鋁沉淀．加熱溶液乙，HCl揮發、鋁離子水解，得到Al（OH）₃及NaCl，灼燒Al（OH）₃分解生成Al₂O₃，據此解答．

解答：解：氧化鋁是兩性氧化物，既溶液強酸又溶于強堿．Fe₂O₃溶于強酸，不溶于堿，SiO₂只溶于強堿，不溶于酸．
由工藝流程可知，溶液乙中通入二氧化碳得到不溶物，不溶物可以得到氧化鋁，故溶液乙中含有偏鋁酸根，則A應為鹽酸，過濾得到不溶為SiO₂，溶液甲中含有鋁離子、鐵離子，再加入氫氧化鈉溶液，除去鐵離子，不溶物為氫氧化鐵，將鋁離子轉化為偏鋁酸根，過濾偏鋁酸根進入溶液乙中，在溶液中與二氧化碳反應生成Al（OH）₃，加熱生成Al₂O₃，
（1）由上述分析可知，A為鹽酸、過濾，B為氫氧化鈉、過濾，C為加熱，
故答案為：鹽酸、過濾；氫氧化鈉、過濾；加熱；
（2）偏鋁酸鈉溶液與過量二氧化碳反應生成氫氧化鋁沉淀與碳酸氫鈉，反應離子方程式為：AlO₂^-+CO₂+2H₂O=HCO₃^-+Al（OH）₃↓，
故答案為：AlO₂^-+CO₂+2H₂O=HCO₃^-+Al（OH）₃↓；
（3）若將A、B互換，溶液甲中含有偏鋁酸根離子、硅酸根離子，再加入鹽酸，溶液乙中主要含有鋁離子、氯離子、鈉離子，應加入氨水將鋁離子轉化氫氧化鋁沉淀，
故答案為：氨水；
（4）若將A、B互換，溶液乙中主要含有鋁離子、氯離子、鈉離子，加熱溶液乙，HCl揮發、鋁離子水解，得到Al（OH）₃及NaCl，灼燒Al（OH）₃分解生成Al₂O₃，故所得固體產物的主要成分是Al₂O₃、NaCl，
故答案為：Al₂O₃、NaCl；

點評：本題以框圖題形式考查鋁的化合物的性質、對工藝流程的理解等，難度中等，理解工藝流程是解題關鍵，是對知識遷移的綜合運用．