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)    H₂S0₄溶解A1₂0₃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(shí)	3.4	6.3	1.5
完全沉淀時(shí)	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            .

② Ⅳ 中加入MnS0₄的目的是           

Answer 1

【答案】

（1）；

（2）5、8H⁺、5、4H₂O；                                        

（3）將Fe²⁺氧化為Fe³⁺，調(diào)節(jié)pH值使鐵完全沉淀；

（4）①、生成有黃綠色氣體；

     ②、加入MnSO₄，除去過量的MnO₄^-。

（1）氧化鋁與硫酸反應(yīng)生成硫酸鋁與水；

（2）反應(yīng)中MnO₄^-→Mn²⁺，F(xiàn)e²⁺→Fe³⁺， MnO₄^-系數(shù)為1，根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒可知，    Fe²⁺系數(shù)為=5，由元素守恒可知， Fe³⁺系數(shù)為5，由電荷守恒可知，由 H⁺參加反應(yīng)，其系數(shù)為8，根據(jù)元素守恒可知，有H₂O生成，其系數(shù)為4，方程式配平為MnO₄^-+5 Fe²⁺+8H⁺=Mn²⁺+5Fe³⁺+4H₂O；

（3）濾液中含有Fe²⁺，由表中數(shù)據(jù)可知，F(xiàn)e（OH）₂開始沉淀的pH大于Al（OH）₃ 完全沉淀的pH值，而Fe（OH）₃完全沉淀的pH值小于Al（OH）₃開始沉淀的pH值，pH值約為3時(shí)，Al³⁺、Fe²⁺不能沉淀，步驟Ⅱ是將Fe²⁺氧化為Fe³⁺，調(diào)節(jié)pH值使鐵完全沉淀；

（4）①、MnO₂能將HCl氧化為Cl₂，若有黃綠色氣體生成說明沉淀中存在MnO₂；

     ②、Ⅲ 的上層液呈紫紅色，MnO₄^-過量，加入MnSO₄，除去過量的MnO₄^-。