Question

【題目】某混合物A，含有KAl（SO4）2、Al2O3和Fe2O3，在一定條件下可實現如圖所示的物質之間的變化：

據此回答下列問題：

（1）Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四步中對于溶液和沉淀的分離采取的方法是_____．

（2）根據上述框圖反應關系，寫出下列B、C、D、E所含物質的化學式

沉淀固體B______；C________；沉淀D_____；溶液E________．

（3）寫出①、②、③、④四個反應方程式

①_________________________；

②________________________；

③________________________；

④________________________．

【答案】 過濾 Al2O3 Al2O3、Fe2O3 Fe2O3 K2SO4、（NH4）2SO4 Al2O3+2NaOH+3H2O=2Na[Al（OH）4] 2KAl（SO4）2+6 NH3．H2O=K2SO4+3（NH4）2SO4+2Al（OH）3↓ Na[Al（OH）4]+HCl=NaCl+H2O+Al（OH）3↓ 2Al（OH）3Al2O3+3H2O

【解析】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C為Al2O3和Fe2O3；由轉化關系圖可知，向沉淀C中加NaOH溶液，Fe2O3不反應，沉淀D為Fe2O3，Al2O3可與NaOH溶液反應生成NaAlO2，向NaAlO2溶液中通入CO2可得Al(OH)3沉淀，Al(OH)3受熱分解生成固體B為Al2O3；向溶液中加過量氨水，溶液與過量氨水反應，Al3+被沉淀，得到氫氧化鋁沉淀，溶液中E為K2SO4、(NH4)2SO4，經過蒸發、結晶，得到K2SO4和(NH4)2SO4；

(1)溶液和沉淀的分離利用過濾；
(2)由上述分析可知B為Al2O3，C為Al2O3、Fe2O3，D為Fe2O3溶液E為K2SO4、(NH4)2SO4；
(3)反應①為Al2O3+2NaOH+3H2O=2Na[Al(OH)4]，
反應②為2KAl(SO4)2+6NH3．H2O=K2SO4+3(NH4)2SO4+2Al(OH)3↓，
反應③為Na[Al(OH)4]+HCl=NaCl+H2O+Al(OH)3↓，
反應④為2Al(OH)3Al2O3+3H2O。

點睛：考查無機物的推斷，綜合考查元素化合物性質，側重Al、Fe及其化合物性質的考查，注意氧化鋁的兩性，明確發生的化學反應為解答的關鍵，由轉化關系圖可知，向沉淀C中加NaOH溶液，Fe2O3不反應，沉淀D為Fe2O3，Al2O3可與NaOH溶液反應生成NaAlO2，向NaAlO2溶液中通入CO2可得Al（OH）3沉淀，Al（OH）3受熱分解生成固體B為Al2O3；向溶液中加過量氨水，溶液與過量氨水反應，Al3+被沉淀，得到氫氧化鋁沉淀，溶液中E為K2SO4、（NH4）2SO4，經過蒸發、結晶，得到K2SO4和（NH4）2SO4，然后結合物質的性質及化學用語來解答。

【題型】填空題
【結束】
26

【題目】在常溫下，Fe與水并不發生反應，但在高溫下，Fe與水蒸氣可發生反應。應用如圖所示裝置，在硬質玻璃管中放入還原鐵粉和石棉絨的混合物，加熱，并通入水蒸氣，就可以完成高溫下Fe與水蒸氣反應的實驗。

請回答該實驗中的問題。

（1）寫出Fe與水蒸氣反應的化學方程式：____________________________________。

（2）實驗前必須對整套裝置進行的操作是__________________________。

（3）圓底燒瓶中盛裝的是水，該裝置受熱后的主要作用是_________________________。

（4）干燥管中盛裝的物質可以是________________，作用是_______________。

（5）試管中收集到的氣體，若要在處玻璃管口處點燃該氣體，則必須對該氣體進行__________，目的是：____________。

Answer 1

【答案】 3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2 檢查裝置的氣密性 為Fe與水蒸氣的反應提供水蒸氣 堿石灰 除去H2中的水蒸氣 驗純 防止氫氣中混有氧氣，點燃時爆炸

【解析】（1）Fe與水蒸氣反應的化學方程式為3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2。（2）實驗前必須對整套裝置進行的操作是檢查裝置的氣密性。（3）圓底燒瓶中盛裝的是水，由于反應物水是以蒸汽的形式參與反應，所以該裝置受熱后的主要作用是為Fe與水蒸氣的反應提供水蒸氣。（4）生成的氫氣中含有水蒸氣，干燥管中盛裝的物質可以是堿石灰，作用是除去H2中的水蒸氣。（5）氫氣是可燃性氣體，若要在A處玻璃管口處點燃該氣體，則必須對該氣體進行驗純，目的是防止氫氣中混有氧氣，點燃時爆炸。