Question

用含有A1₂0₃、SiO₂和少量FeO·xFe₂O₃的鋁灰制備A1₂(SO₄)₃·18H₂O。，工藝流程如下(部分操作和條件略):

Ⅰ．向鋁灰中加入過量稀H₂SO₄，過濾:

Ⅱ．向?yàn)V液中加入過量KMnO₄溶液，調(diào)節(jié)溶液的pH約為3；

Ⅲ．加熱，產(chǎn)生大量棕色沉淀，靜置，上層溶液呈紫紅色:

Ⅳ．加入MnSO₄至紫紅色消失，過濾;

Ⅴ．濃縮、結(jié)晶、分離，得到產(chǎn)品。

（1）H₂SO₄溶解A1₂O₃的離子方程式是                     

（2）KMnO₄ ^- 氧化Fe²⁺的離子方程式補(bǔ)充完整：

（3）已知：

生成氫氧化物沉淀的pH

	Al（OH）3	Fe（OH）2	Fe（OH）3
開始沉淀時	3.4	6.3	1.5
完全沉淀時	4.7	8.3	2.8

 

注：金屬離子的起始濃度為0.1mol·L^-1

根據(jù)表中數(shù)據(jù)解釋步驟Ⅱ的目的：         

（4）己知：一定條件下，MnO₄ ^- 可與Mn²⁺反應(yīng)生成MnO₂,

① 向 Ⅲ 的沉淀中加入濃HCI并加熱，能說明沉淀中存在MnO₂的現(xiàn)象是           .

②Ⅳ 中加入MnSO₄的目的是           

 

Answer 1

【答案】

（1）A1₂O₃+6H⁺=2A1³⁺+3H₂O

（2）MnO₄^-+5Fe²⁺+8H⁺=Mn²⁺+5Fe³⁺+4H₂O

（3）除去鐵元素。

（4）①濃鹽酸與MnO₂加熱生成黃綠色氣體Cl₂即可判斷MnO₂是否存在。

②根據(jù)題目中的信息MnO₄^-可與Mn²⁺反應(yīng)生成MnO₂，加入硫酸錳的目的是為了除去MnO₄^–。

【解析】（1）、（2）氧化鋁與硫酸的反應(yīng)、Fe²⁺與MnO₄^-的反應(yīng)均為基本離子反應(yīng)，是在復(fù)習(xí)過程中鞏固過多次的反應(yīng)。（3）考查學(xué)生分析問題能力，pH=3時氫氧化鐵完全沉淀，除去鐵元素。（4）考查MnO₂的性質(zhì)，濃鹽酸與MnO₂加熱生成黃綠色氣體Cl₂即可判斷MnO₂是否存在，根據(jù)題目中的信息MnO₄^-可與Mn²⁺反應(yīng)生成MnO₂，加入硫酸錳的目的是為了除去MnO₄^–。

（1）H₂SO₄溶解A1₂O₃的離子方程式是A1₂O₃+6H⁺=2A1³⁺+3H₂O

（2）KMnO₄ ^- 氧化Fe²⁺的離子方程式為：MnO₄^-+5Fe²⁺+8H⁺=Mn²⁺+5Fe³⁺+4H₂O

（3）pH=3時氫氧化鐵完全沉淀，除去鐵元素。

（4）①濃鹽酸與MnO₂加熱生成黃綠色氣體Cl₂即可判斷MnO₂是否存在。

②根據(jù)題目中的信息MnO₄^-可與Mn²⁺反應(yīng)生成MnO₂，加入硫酸錳的目的是為了除去MnO₄^–。

【考點(diǎn)定位】本題考查硫酸鋁的制備工藝流程，注重化學(xué)反應(yīng)在工業(yè)流程中的應(yīng)用。