Question

【题目】明矾[KAl（SO4）2·12H2O]在生产、生活中有广泛用途：饮用水的净化；造纸工业上作施胶剂；食品工业的发酵剂等．利用炼铝厂的废料﹣铝灰（含Al、Al2O3及少量SiO2和FeO·xFe2O3）可制备明矾．工艺流程如下：

回答下列问题：

（1）明矾净水的原理是（用离子方程表示）________________；

（2）操作Ⅰ是________，操作Ⅱ是蒸发浓缩、________、过滤、洗涤、干燥．

（3）检验滤液A中是否存在Fe2+的试剂是________（只用一种试剂）

（4）在滤液A中加入高锰酸钾发生反应的离子方程式为（该条件下Fe2+ 转化为Fe3+，MnO4﹣转化为Mn2+）________________。

已知：生成氢氧化物沉淀的pH如下表所示

	Al（OH）3	Fe（OH）2	Fe（OH）3
开始沉淀时	3.4	6.3	1.5
完全沉淀时	4.7	8.3	2.8

注：金属离子的起始浓度为0.1mol·L﹣1

根据表中数据解释调pH=3的目的________________。

（5）已知：在pH=3、加热条件下，MnO4﹣可与Mn2+反应生成MnO2．加入MnSO4发生反应的离子方程式为________________________。

Answer 1

【答案】 Al3++3H2OAl（OH3(胶体)+3H+ 过滤 冷却结晶 高锰酸钾酸性溶液 或 铁氰化钾溶液 5Fe2++MnO4﹣+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O 使Fe3+转化成Fe（OH）3沉淀，并防止Al3+沉淀 3Mn2++2MnO4﹣+2H2O5MnO2+4H+

【解析】本题主要考查对于利用炼铝厂的废料﹣铝灰制备明矾的工艺流程的评价。

（1）明矾净水的原理是（用离子方程表示）Al3++3H2OAl（OH3(胶体)+3H+；

（2）操作Ⅰ得到滤液和滤渣，操作I是过滤，操作Ⅱ是蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥．

（3）可以利用Fe2+的还原性选择高锰酸钾酸性溶液或利用Fe2+可以与铁氰化钾溶液生成蓝色沉淀的性质选择铁氰化钾溶液。

（4）在滤液A中加入高锰酸钾发生反应的离子方程式为（该条件下Fe2+ 转化为Fe3+，MnO4﹣转化为Mn2+）5Fe2++MnO4﹣+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O。

调pH=3的目的是使Fe3+转化成Fe（OH）3沉淀，并防止Al3+沉淀。

（5）已知：在pH=3、加热条件下，MnO4﹣可与Mn2+反应生成MnO2．加入MnSO4发生反应的离子方程式为3Mn2++2MnO4﹣+2H2O5MnO2+4H+。