Question

用含有A1₂0₃、SiO₂和少量FeO·xFe₂O₃的铝灰制备A1₂(SO₄)₃·18H₂O。工艺流程如下：

（一定条件下，MnO₄ ^- 可与Mn²⁺反应生成MnO₂）
已知：生成氢氧化物沉淀的pH

	Al（OH）3	Fe（OH）2	Fe（OH）3
开始沉淀时	3．4	6．3	2．7
完全沉淀时	5．2	9．7	3．2

 
（1）H₂S0₄溶解A1₂0₃的离子方程式是                     
（2）检验滤液中还存在Fe^2＋的方法是              (注明试剂、现象)。
（3）“除杂”环节有如下几个步骤，（Ⅰ）向滤液中加入过量KMnO₄溶液，调节溶液的pH为3．2；（Ⅱ）加热，产生大量棕色沉淀，静置，上层溶液呈紫红色:（ Ⅲ）加入MnSO₄至紫红色消失，过滤。
①步骤Ⅰ的目的：         ；调节溶液的pH为3．2的目的是                 。
②向Ⅱ的沉淀中加入浓HCl并加热，能说明沉淀中存在MnO₂的现象是           ，写出其反应方程式：                                                              ；
③Ⅲ中加入MnS0₄的目的是           。
（4）从多次循环使用后母液中可回收的主要物质是                    。（填化学式）

Answer 1

（1）(2分)
（2）取少量滤液，滴加KMnO₄溶液(2分)，KMnO₄溶液褪色(1分)
（3）①将Fe²⁺氧化为Fe³⁺，(2分)调节pH值使铁完全沉淀；(2分)
②生成有黄绿色气体(2分)；MnO₂＋4HCl= MnCl₂+ Cl₂↑+2H₂O(2分)
③除去过量的MnO₄^-。(1分)
（4）K₂SO₄。(2分)

解析试题分析： （1）硫酸溶解氧化铝的离子方程是属于基础题，该离子方程式为A1₂0₃+6H⁺= 2A1³⁺+ 3H₂0。
（2）由于在上述流程中，所得的滤液既含有亚铁离子，又含有铁离子，因此二者共存时要检验亚铁离子应该用酸性高锰酸钾溶液检验，避免使用KSCN。所以操作方法为：取少量滤液，滴加KMnO₄溶液(2分)，KMnO₄溶液褪色。
（3）①除杂步骤中加入高锰酸钾就是要加入氧化剂，把亚铁离子氧化为铁离子，在调节PH值到3．2，好让铁离子完全沉淀除去，同时不使其他离子沉淀。
②若步骤II所得的沉淀中含有二氧化锰，则往沉淀中加入浓盐酸，则会发生我们熟悉的实验室制备氯气的反应，因此可以观察到有黄绿色气体产生，方程式为MnO₂＋4HCl= MnCl₂+ Cl₂↑+2H₂O。
③步骤II所得的上层溶液显紫红色，所以溶液中含有MnO₄ ^- ，MnO₄ ^-可与Mn²⁺反应生成MnO₂ ，所以加入MnS0₄的目的是出去过量的MnO₄^- 。
（4）除杂步骤除去了杂质离子，不断循环后，循环液中含有大量的高锰酸钾反应剩下的钾离子，同时加入了MnSO4，所以还剩有硫酸根离子。因此主要物质是硫酸钾。
考点：本题考查的简单的化学工艺流程题。