题目内容

18．某工业生产的废液中含有FeCl2、FeCl3、AlCl3、MnCl2，欲从中提取MnCl2，方案如下：加H2O2溶液氧化；调节pH，产生沉淀X；过滤，得MnCl2溶液．已知各金属离子沉淀的pH范围如下：
 离子 Fe3+Al3+ Fe2+ Mn2+ 
 开始沉淀的pH 2.7 3.7 7.0 7.8
 沉淀完全的pH 3.7 4.79.6 9.8 
（1）加入H2O2的目的是将亚铁离子氧化为铁离子；调节pH的范围是4.7～7.8；
（2）向沉淀X中加入NaOH溶液，有关反应的化学方程式为NaOH+Al（OH）3=NaAlO2+2H2O，过滤后将所得沉淀加热后得红棕色固体，写出高温下该固体与金属铝的反应方程式：2Al+Fe2O3$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Al2O3+2Fe；
（3）一定条件下电解含Mn2+的溶液可以制得MnO2，生成MnO2的电极反应式为Mn2+-2e-+2H2O=MnO2+4H+，同时在另一极还能获得一种清洁能源是H2．

分析 废液中含有FeCl2、FeCl3、AlCl3、MnCl2，欲从中提取MnCl2，加H2O2溶液氧化亚铁离子，调节pH在4.7～7.8，可是铁离子、铝离子转化为沉淀，则X为Al（OH）3、Fe（0H）3，氢氧化铝具有两性，与NaOH反应，可与氢氧化铁分离；
氢氧化铁分解生成氧化铁，Al与氧化铁发生铝热反应；电解含Mn2+的溶液可以制得MnO2，则Mn失去电子，阴极上生成氢气．

解答 解：（1）加入H2O2的目的是将亚铁离子氧化为铁离子；为使铁离子、铝离子完全转化为沉淀，而锰离子不能转化为沉淀，则调节pH的范围是4.7～7.8，
故答案为：将亚铁离子氧化为铁离子；4.7～7.8；
（2）调节pH在4.7～7.8，可是铁离子、铝离子转化为沉淀，则X为Al（OH）3、Fe（0H）3，加NaOH溶液发生的反应为NaOH+Al（OH）3=NaAlO2+2H2O，氢氧化铁分解生成氧化铁，Al与氧化铁发生铝热反应，反应为2Al+Fe2O3$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Al2O3+2Fe，
故答案为：NaOH+Al（OH）3=NaAlO2+2H2O；2Al+Fe2O3$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Al2O3+2Fe；
（5）电解含Mn2+的溶液可以制得MnO2，可知阳极反应为Mn2+-2e-+2H2O=MnO2+4H+，在阴极上发生2H2O+4e-=2H2↑+4OH-，H2燃烧产物只有水，为清洁能源，
故答案为：Mn2+-2e-+2H2O=MnO2+4H+；H2．

点评 本题考查混合物分离提纯的综合应用，为高频考点，把握分离实验中发生的反应、混合物分离方法、表格及信息的应用等为解答的关键，侧重分析与实验能力的考查，题目难度不大．

练习册系列答案
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