Question

用含有A1₂O₃、SiO₂和少量FeO·xFe₂O₃的铝灰制备A1₂(SO₄)₃·18H₂O，工艺流程如下(部分操作和条件略)：

（1）滤渣a可用于制造                                                                      。
（2）请将MnO₄^－氧化Fe²⁺的离子方程式补充完整：

若反应中转移了2mol电子，则消耗氧化剂的物质的量为                      mol。
（3）已知生成氢氧化物沉淀的pH如下：

	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

 
调节溶液pH约为3的目的是：                                                           。
（4）取少量滤渣C于试管中，加入适量的双氧水，产生能使带火星小木条复燃的气体，说明滤渣C的主要成分是                                  。请写出加入MnSO₄时所发生反应的离子方程式：                                                                                 。
（5）A1₂(SO₄)₃·18H₂O溶于水溶液呈酸性的原因：                                              。（用离子方程式表示）

Answer 1

(1)光导纤维 (2分) （2)5、8 H⁺、5、4 H₂O (2分)；0.4mol(各2分)
(3)使溶液中的Fe³⁺完全沉淀(2分)
（4）MnO₂(2分)       2 MnO₄^- +3Mn²⁺ +2H₂O===5MnO₂+4 H⁺(3分)
（5）Al³⁺+3H₂O Al(OH)₃+3 H⁺(2分)

解析试题分析：（1）铝灰中成分不与H₂SO₄反应的为SiO₂，所以滤渣a为SiO₂，可用于制造光导纤维。
（2）反应中MnO₄^-→Mn²⁺，Fe²⁺→Fe³⁺， MnO₄^-系数为1，根据电子转移守恒可知，Fe²⁺系数为=5，由元素守恒可知， Fe³⁺系数为5，由电荷守恒可知，由H⁺参加反应，其系数为8，根据元素原子守恒可知，有H₂O生成，其系数为4，方程式配平为MnO₄^-+5 Fe²⁺+8H⁺=Mn²⁺+5Fe³⁺+4H₂O。
（3）滤液中含有Fe²⁺，由表中数据可知， Fe（OH）₃完全沉淀的pH值为2.8，pH值约为3时，Al³⁺、Fe²⁺不能沉淀，所以调节溶液pH约为3可使Fe³⁺完全沉淀。
（4）滤渣c由溶液b和MnSO₄反应生成，加入适量的双氧水，产生能使带火星小木条复燃的气体，说明滤渣c的主要成分为MnO₂,；溶液b中含有KMnO₄，具有强氧化性，把Mn²⁺氧化为MnO₂，可写成离子方程式：2 MnO₄^- +3Mn²⁺ +2H₂O=5MnO₂+4 H⁺。
（5）A1₂(SO₄)₃·18H₂O溶于水溶液呈酸性，是因为Al³⁺水解显酸性：Al³⁺+3H₂O Al(OH)₃+3 H⁺。
考点：本题考查物质制备流程的分析、化学方程式和离子方程式的书写及配平、产物的判断。