题目内容
【题目】明矾[KAI(SO4)212H2O]是一种重要的化工产品，在生产、生活中都有广泛的用途。
某工厂计划利用炼铝厂的废料铝灰(含Al、A12O3、少量SiO2和FeOxFe2O3)为原料生产明矾产品，设计的生产工艺流程如下：
己知：
请回答下列问题：
(1)检验滤液A中是否存在Fe2+，可用K3[Fe(CN)6]溶液，请写出其检验的离子反应方程式____。
(2)沉淀器中加入KMnO4溶液的作用是____；有人认为该生产流程较为复杂，可以用____溶液(填化学式)代替KMnO4溶液而使操作Ⅰ和操作Ⅱ过程得到优化。
(3)操作Ⅲ是 ___、____(填操作名称)、过滤、洗涤；在洗涤晶体时采用的洗涤剂最合适的是 ___(填正确答案标号)。
A.稀硫酸 B.蒸馏水 C.70%酒精
(4)明矾可作净水剂，其净水原理是 ____用离子方程式表示)。
(5)在沉淀器中调pH=3，请计算说明Fe3+是否完全沉淀(当Fe3+离子浓度小于或等于1.0x 10-5 mol/L时，可以认为溶液中无该离子)____。
【答案】2Fe(CN)63- +3Fe2+= Fe3[Fe(CN)6]2↓ 氧化Fe2+为Fe3+ H2O2 蒸发浓缩 冷却结晶 C Al3++3H2O
Al(OH)3(胶体)+3H+ 由
可知，
，所以Fe3+没有沉淀完全。
【解析】
铝灰含Al、A12O3、少量SiO2和FeOxFe2O3，加稀硫酸，得到滤渣∣为SiO2，滤液中含有Al3+、Fe2+、Fe3+，加入KMnO4溶液，氧化
Fe2+为Fe3+，加KOH溶液调节pH，将Fe3+反应生成Fe(OH)3的红褐色沉淀除去，所以滤渣Ⅱ为Fe(OH)3沉淀，紫红色溶液B中含MnO4-，加入MnSO4，发生歧化反应，生成MnO2的黑色固体，得到无色溶液中主要含有Al3+，加入K2SO4，生成明矾[KAI(SO4)212H2O]晶体。
（1）Fe2+与K3[Fe(CN)6]溶液反应生成Fe3[Fe(CN)6]2的蓝色沉淀，其离子反应方程式为：2Fe(CN)63- +3Fe2+= Fe3[Fe(CN)6]2↓，故答案为：2Fe(CN)63- +3Fe2+= Fe3[Fe(CN)6]2↓。
（2）KMnO4溶液具有强氧化性，氧化Fe2+为Fe3+，过氧化氢也具有强氧化性，也能将Fe2+氧化为Fe3+，可以用H2O2溶液代替KMnO4溶液，故答案为：氧化Fe2+为Fe3+；H2O2。
（3）得到明矾[KAI(SO4)212H2O]晶体，蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤；[KAI(SO4)212H2O]易溶于水，也与稀硫酸反应，所以用70%的酒精洗涤晶体，故答案为：蒸发浓缩；冷却结晶；C。
明矾可作净水剂，[KAI(SO4)212H2O]中Al3+水解生成氢氧化铝的胶体，吸附水中悬浮的颗粒，其离子反应方程式为：Al3++3H2O
Al(OH)3(胶体)+3H+，故答案为：Al3++3H2OAl(OH)3(胶体)+3H+；
（5）pH=3，
，由可知，
，所以Fe3+没有沉淀完全，故答案为：由可知，，所以Fe3+没有沉淀完全。
【题目】氧化铝陶瓷常用于厚膜集成电路，制备氧化铝陶瓷的合成路线如图所示，回答下列问题。
（1）“氧化”步骤发生的离子方程式为：___，使用双氧水作氧化剂优点为___：
（2）“热分解”得到的产物除了氧化铝外，还有NH3、N2、SO2、SO3、H2O生成，则氧化产物和还原产物的物质的量之比为___。
（3）铵明矾晶体的化学式为NH4Al(SO4)2·12H2O，“热分解”步骤中，其各温度段内受热“失重计算值”（失重计算值%=
×100%）如表所示：
温度区间（℃） | 18→190 | 190→430 | 430→505 | 505→900 |
失重计算值（%） | 39.20 | 7.80 | 13.00 | 26.00 |
通过上述数据经粗略计算可判断，在温度区间___铵明矾基本上失去了全部结晶水。
（4）“结晶”步骤中常采用的操作是___。
（5）合成过程中常使用过量的工业硫酸铵，可利用硫酸铵溶液水解显酸性抑制硫酸铝水解，另外的一个重要作用是___。
（6）通常认为金属离子浓度等于1×10-5mol/L即可认为沉淀完全，试计算常温下“中和”步骤中需要调节溶液pH=___（保留一位小数，已知：Ksp[Fe(OH)3]=8.0×10－38，lg5=0.7）。
