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)：
（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）
