题目内容
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):
Ⅰ.向铝灰中加入过量稀H2SO4,过滤:
Ⅱ.向滤液中加入过量KMnO4溶液,调节溶液的pH约为3;
Ⅲ.加热,产生大量棕色沉淀,静置,上层溶液呈紫红色:
Ⅳ.加入MnSO4至紫红色消失,过滤;
Ⅴ.浓缩、结晶、分离,得到产品。
(1)H2SO4溶解A12O3的离子方程式是
(2)KMnO4 - 氧化Fe2+的离子方程式补充完整:
![]()
(3)已知:生成氢氧化物沉淀的pH
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Al(OH)3 |
Fe(OH)2 |
Fe(OH)3 |
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开始沉淀时 |
3.4 |
6.3 |
1.5 |
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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
根据表中数据解释步骤Ⅱ的目的: 。
(4)己知:一定条件下,MnO4 - 可与Mn2+反应生成MnO2。
① 向 Ⅲ 的沉淀中加入浓HCI并加热,能说明沉淀中存在MnO2的现象是 。
② Ⅳ 中加入MnSO4的目的是 。
(1)Al2O3+6H+=2Al3++3H2O(2分);(2)5、8H+、5、4H2O(4分);
(3)pH约为3时,Fe2+和Al3+不能形成沉淀,将Fe2+氧化为Fe3+,可使铁完全沉淀(2分);
(4)①生成有黄绿色气体(2分); ②除去过量的MnO4-(2分)。
【解析】
试题分析:(1)氧化铝与硫酸反应生成硫酸铝与水;
(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)2开始沉淀的pH大于Al(OH)3 完全沉淀的pH值,而Fe(OH)3完全沉淀的pH值小于Al(OH)3开始沉淀的pH值,pH值约为3时,Al3+、Fe2+不能沉淀,步骤Ⅱ是将Fe2+氧化为Fe3+,调节pH值使铁完全沉淀;
(4)①MnO2能将HCl氧化为Cl2,若有黄绿色气体生成说明沉淀中存在MnO2;
②Ⅲ 的上层液呈紫红色,MnO4-过量,加入MnSO4,除去过量的MnO4-。
考点:考查化学工艺及流程、涉及氧化还原反应、物质的分离提纯等。
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:
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Al(OH)3 |
Fe(OH)2 |
Fe(OH)3 |
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开始沉淀时 |
3.4 |
6.3 |
1.5 |
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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)
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):
Ⅰ.向铝灰中加入过量稀H2SO4,过滤;
Ⅱ.向滤液中加入过量KMnO4溶液,调节溶液的pH约为3;
Ⅲ.加热,产生大量棕色沉淀,静置,上层溶液呈紫红色;
Ⅳ.加入MnSO4至紫红色消失,过滤;
Ⅴ.浓缩、结晶、分离,得到产品。
H2SO4溶解A12O3的离子方程式是
将KMnO4 氧化Fe2+的离子方程式补充完整:
MnO4-+□Fe2++□
=
Mn2++□Fe3+
+□
上式中氧化剂是 ,氧化产物是 。
(3)已知:生成氢氧化物沉淀的pH
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Al(OH)3 |
Fe(OH)2 |
Fe(OH)3 |
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开始沉淀时 |
3.4 |
6.3 |
1.5 |
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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
根据表中数据解释步骤Ⅱ的目的: 。
己知:一定条件下,MnO4 - 可与Mn2+反应生成MnO2。
① 向 Ⅲ 的沉淀中加入浓HCI并加热,能说明沉淀中存在MnO2的现象是 。
② Ⅳ 中加入MnSO4的目的是 。
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):
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(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:
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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:
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Al(OH)3 |
Fe(OH)2 |
Fe(OH)3 |
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开始沉淀时 |
3.4 |
6.3 |
1.5 |
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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)