Question

2．某金屬加工廠有大量金屬鋁、鐵、銅的廢棄粉末，為充分利用金屬資源，分離和回收金屬，某化學興趣小組通過查閱資料設計了如下實驗方案：

請完成下列各題：
（1）步驟①中分離得到的金屬B是鐵．
（2）步驟②中所需的主要操作是置換反應．
（3）步驟③生成沉淀的化學反應方程式是3NaOH+AlCl₃=Al（OH）₃↓+3NaCl；因Al（OH）₃既能與酸反應又能與堿反應，步驟③逐滴加入試劑至逐滴滴加氫氧化鈉溶液至沉淀完全為止．
（4）電解熔融Al₂O₃制金屬鋁的化學方程式是2Al₂O₃（熔融）$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$4Al+3O₂↑．

Answer 1

分析 （1）根據磁鐵能吸引鐵進行解答；
（2）根據步驟②的反應為單質鋁和化合物氯化氫反應生成化合物氯化鋁和氫氣的反應，以及置換反應的定義進行分析；
（3）根據氫氧化鈉和氯化鋁反應生成氫氧化鋁沉淀和氯化鈉，因為Al（OH）₃既能與酸反應又能與堿反應，步驟③加入試劑時應避免氫氧化鈉過量進行解答；
（4）根據熔融狀態(tài)的氧化鋁在通電的條件下生成鋁和氧氣進行分析．

解答 解：（1）磁鐵能將鐵吸出，所以金屬B為鐵；
（2）金屬A為鋁和銅的混合物，加入稀鹽酸，鋁與稀鹽酸反應生成氯化鋁和氫氣，由一種單質和一種化合物反應生成另一種單質和另一種化合物，所以該反應屬于置換反應；
（3）步驟②中生成的溶液是氯化鋁溶液，它和氫氧化鈉反應生成氫氧化鋁和氯化鈉，化學方程式為：3NaOH+AlCl₃=Al（OH）₃↓+3NaCl；
因為Al（OH）₃既能與酸反應又能與堿反應，步驟③加入試劑時應避免氫氧化鈉過量，所以應逐滴滴加氫氧化鈉溶液至沉淀完全；
（4）熔融狀態(tài)的氧化鋁在通電的條件下生成鋁和氧氣，化學方程式為：2Al₂O₃（熔融）$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$4Al+3O₂↑．
故答案為：（1）鐵；
（2）置換反應；
（3）3NaOH+AlCl₃=Al（OH）₃↓+3NaCl，逐滴滴加氫氧化鈉溶液至沉淀完全；
（4）2Al₂O₃（熔融）$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$4Al+3O₂↑．

點評 本題考查了鐵的物理性質和化學反應類型的判定，以及化學方程式的書寫，考查較為全面．