Question

混合物A中含有KAl（SO₄）₂·12H₂O、Al₂O₃和Fe₂O₃，通過下圖所示方法可分離回收Al₂O₃和Fe₂O₃：

回答下列問題：
(1) 濾渣Ⅰ的主要成分是（填化學式）                       。
(2) 為了使濾渣Ⅰ中某些成分溶解，便于分離出Fe₂O₃，所加入的試劑Ⅰ是（填化學式）    ，發生反應的離子方程式是：                                  。
(3) 向濾液Ⅰ中加入過量氨水可得到白色沉淀，反應的離子方程式是：                 。
(4) 濾渣Ⅲ的主要成分是（填化學式）          ；濾渣Ⅲ在一定條件下反應生成 Al₂O₃，反應的化學方程式是                                              。

Answer 1

（14分）
(1) Fe₂O₃  、Al₂O₃   (4分)
(2) NaOH ； Al₂O₃ + OH^- = 2AlO₂^-  + H₂O   (4分)
(3) Al³⁺ + 3NH₃·H₂O = Al(OH)₃ ↓ + 3 NH₄⁺        (2分)
(4) K₂SO₄  Al(OH)₃  ；Al(OH)₃Al₂O₃  +  3 H₂O     (4分)

試題分析：(1) Al₂O₃、Fe₂O₃不溶于水，故濾渣Ⅰ的主要成分是Fe₂O₃  、Al₂O₃。
(2) Al₂O₃與堿反應，而Fe₂O₃不與堿反應，故加入的試劑Ⅰ是NaOH，發生反應的離子方程式是Al₂O₃ + OH^- = 2AlO₂^-  + H₂O。
(3) Al³⁺與氨水發生反應生成白色沉淀，其白色沉淀不再與氨水發生，故反應的離子方程式是Al³⁺ + 3NH₃·H₂O = Al(OH)₃ ↓ + 3 NH₄⁺。
(4)在整個流程中，K⁺、SO₄^2-都不參加反應，故濾渣Ⅲ的主要成分是K₂SO₄；濾渣Ⅲ是沉淀Al(OH)₃，加熱分解生成Al₂O₃，反應的化學方程式是Al(OH)₃  ；Al(OH)₃Al₂O₃  +  3 H₂O。
點評：本題是有關實驗方案的設計的考查，要求學生熟悉所實驗的內容及原理，能夠考查同學們進行分析問題、解決問題的能力。