题目内容
用含有Al2O3及少量Fe2O3和SiO2的铝土矿制备净水剂——液体聚合硫酸铝铁，工艺流程如下（部分操作和条件略）：
I．向铝土矿中加入过量H2SO4后，加热、搅拌、过滤。
II．向滤液中加入一定量的FeSO4·7H2O和双氧水。
III．向溶液中加入Ca(OH)2固体，调节溶液的pH约为1，过滤。
IV．加入稳定剂，加热，得到产品。
（1）Fe2O3与H2SO4反应的离子方程式是___________。
（2）步骤I中过滤得到的滤渣成分是________（填化学式）。
（3）步骤I 中H2SO4的浓度与反应温度会影响铁与铝的浸出率。根据下图分析，步骤I 中H2SO4浓度的适宜范围是__________，反应的适宜温度是_________。
（4）步骤II中增大n(Fe3+)的离子方程式是_________。
（5）步骤III得到碱式硫酸铝铁[AlFe(OH)n(SO4)m]的溶液，则步骤II中应增大n(Fe3+)到
n(Al3+)﹕n(Fe3+)= 。
（6）研究表明，液体聚合硫酸铝铁的纯度越高，净水效果越好。已知：
一些物质在20℃时的溶解度
| 物质 | Ca(OH)2 | CaSO4 | Na2SO4 |
| 溶解度/g | 0.153 | 0.258 | 19.5 |
结合表中数据，解释步骤III中使用Ca(OH)2而不用NaOH的原因__________。
（7）铝土矿也可用于冶炼金属Al。以金属Al作阳极，稀硫酸作电解液，通过电解会使金属Al的表面生成致密坚硬的氧化膜，其电极反应式是_________。
（1）Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O（2）SiO2（3）45%~50%；100℃（4）H2O2+2Fe2++2H+=2H2O+2Fe3+（5）1﹕1（6）使用Ca(OH)2，既能调节溶液的pH，又生成溶解度较小的CaSO4，得到的液体聚合硫酸铝铁的纯度较高。（7）2Al－6e—+3H2O =Al2O3+6H+
解析试题分析：（1）硫酸溶解氧化铝生成硫酸铝和水，离子方程式：Al2O3+6H+=2Al3++3H2O；（2）Fe2O3与硫酸反应生成铁离子，Al2O3与硫酸反应生成铝离子，而SiO2不与硫酸发生反应，故过滤后的滤渣为SiO2；（3）由图知，浸出率铁铝最高的硫酸浓度范围为45%~50%；反应适宜温度铁为80℃铝为100℃，故最适宜温度为100℃（4）FeSO4被双氧水在酸性溶液中氧化生成Fe3，H2O2+2Fe2++2H+=2H2O+2Fe3+（5）碱式硫酸铝铁中铝铁的系数相同其物质的量比也应相等，故n(Al3+)﹕n(Fe3+)=1：1（6）氢氧化钠和氢氧化钙都可以调节pH，但氢氧化钠反应生成的硫酸钠溶液水，与生成物碱式硫酸铝铁混合在溶液中不易分离，而硫酸钙溶解度较小，使生成物中杂质较少；（7）阳极Al失电子生成，电极反应式2Al－6e—+3H2O =Al2O3+6H+。
考点：化学反应方程式的书写；铝的重要化合物；铁的氧化物
Fe2O3+SO2↑+SO3↑。我国从澳大利亚进口的某高炉生铁（用A表示）的成分如下（其余是铁）：
| C | Si | Mn | P | S |
| 4.070% | 2.900% | 0.495% | 0.165% | 0.010% |
（2）磷肥的肥效以相当含P2O5多少来表示。炼钢时，P元素形成炉渣Ca3(PO4)2，后者再与浓硫酸反应制得普通过磷酸钙［即普钙，成分是CaSO4、Ca(H2PO4)2和少量其它杂质］。若某普钙中Ca(H2PO4)2的质量分数为45.25%，则含P2O5的质量分数至少是 %。
（3）锰的质量分数为30%的高锰钢有很好的性能，可制作火车车轮。将A冶炼成含碳0.4%、含锰30%的高锰钢（设铁无损耗，其它杂质已除去，可补充锰），则100吨A可制得高锰钢 吨。
（4）某炼钢厂的烟尘成分和质量分数如下表：
| | FeO | Fe2O3 | CaO |
| 烟尘煅烧前（%） | 86.40 | 4.00 | 9.60 |
为了减少烟尘的排放，将烟尘与CO混合后在空气中煅烧，得到铁的氧化物和CaO的烧结物，其中CaO的质量分数为8.92%（金属元素无损耗），烧结物分离出CaO后，若铁的氧化物中只有两种物质组成，则铁的氧化物的组成和物质的量之比如何？
