题目内容
将Al2O3和Fe2O3的混合物进行如下实验，试写出各步操作所发生反应的离子方程式：
①将混合粉末用硫酸充分溶解：
②在溶液中用过量浓氨水中和，得到沉淀： 
③在沉
淀中滴加KOH溶液，充分反应滤出沉淀得：
④往滤液中通入足量CO2： 。
① Al2O3 + 6H+＝2Al3+ + 3H2O Fe2O3 + 6H+＝2Fe3+ + 3H2O
②Al3+ + 3NH3.H2O＝Al(OH)3↓ + 3NH4+
Fe3+ + 3NH3·H2O＝Fe(OH)3↓ + 3NH4+
③Al(OH)3 + OH-＝AlO2- + H2O
④AlO2- + CO2 + 2H2O＝Al(OH)3 + HCO3-
解析
（1）焙烧时产生的主要有害气体是
（2）为测定过滤所得滤液中Fe2+的含量，实验室中常用酸性高锰酸钾溶液进行滴定，写出该反应的离子方程式：
（3）若在空气中“酸浸”时间过长，溶液中Fe2+含量将下降，其原因是：
（4）根据下表数据：
| 氢氧化物 | Al（OH）3 | Fe（OH）3 | Fe（OH）2 |
| 开始沉淀的pH | 3.10 | 2.01 | 7.11 |
| 万全沉淀的pH | 4.77 | 3.68 | 9.61 |
（5）“中和合成”的目的是将溶液中Fe2+转变为碳酸亚铁沉淀，则A的操作是
硫铁矿烧渣是硫铁矿生产硫酸过程中产生的工业废渣（主要含Fe2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等杂质）。用该烧渣制取药用辅料——红氧化铁的工艺流程如下：
（1）在“还原焙烧”中产生的有毒气体可能有 。
（2）“酸浸”时间一般不超过20 min，若在空气中酸浸时间过长，溶液中Fe2+含量将下降，其原因用离子方程式表示： 。
（3）根据下表数据：
| 氢氧化物 | Al(OH)3 | Mg(OH)2 | Fe(OH)3 | Fe(OH)2 |
| 开始沉淀的pH | 3.10 | 8.54 | 2.01 | 7.11 |
| 完全沉淀的pH | 4.77 | 11.04 | 3.68 | 9.61 |
（4）“中和合成”的目的是将溶液中Fe2+转变为碳酸亚铁沉淀，碳酸氢铵与硫酸亚铁反应的离子方程式为 。
若用等物质的量的碳酸铵替代碳酸氢铵，则产品中可能混有的杂质是 。
（5）A的操作是 。
（6）m g烧渣经过上述工艺可得红氧化铁n g。药典标准规定，制得的红氧化铁中含氧化铁不得少于98.0%，则所选用的烧渣中铁的质量分数应不低于 （用含m、n的表达式表示）。
用含有Al2O3、SiO2和少量FeO·xFe2O3的铝灰制备Al2(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Al2O3的离子方程式是____________________________________。
（2）将MnO4-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
| 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0.1 mol·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HCl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_____________________________________________。
硫铁矿烧渣是硫铁矿生产硫酸过程中产生的工业废渣（主要含Fe2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等杂质）。用该烧渣制取药用辅料——红氧化铁的工艺流程如下：
（1）在“还原焙烧”中产生的有毒气体可能有 。
（2）“酸浸”时间一般不超过20 min，若在空气中酸浸时间过长，溶液中Fe2+含量将下降，其原因用离子方程式表示： 。
（3）根据下表数据：
|
氢氧化物 |
Al(OH)3 |
Mg(OH)2 |
Fe(OH)3 |
Fe(OH)2 |
|
开始沉淀的pH |
3.10 |
8.54 |
2.01 |
7.11 |
|
完全沉淀的pH |
4.77 |
11.04 |
3.68 |
9.61 |
在“除杂”步骤中，为除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值应小于 ，当pH＝5时，溶液中c(Al3+)为 mol·L－1（已知常温下Ksp[Al(OH)3]＝2.0×10－33）。
（4）“中和合成”的目的是将溶液中Fe2+转变为碳酸亚铁沉淀，碳酸氢铵与硫酸亚铁反应的离子方程式为 。
若用等物质的量的碳酸铵替代碳酸氢铵，则产品中可能混有的杂质是 。
（5）A的操作是 。
（6）m g烧渣经过上述工艺可得红氧化铁n g。药典标准规定，制得的红氧化铁中含氧化铁不得少于98.0%，则所选用的烧渣中铁的质量分数应不低于 （用含m、n的表达式表示）。