Question

用含有A1₂O₃、SiO₂和少量FeO·xFe₂O₃的鋁灰制備A1₂(SO₄)₃·18H₂O，工藝流程如下(部分操作和條件略)：

（1）濾渣a可用于制造                                                                      。
（2）請(qǐng)將MnO₄^－氧化Fe²⁺的離子方程式補(bǔ)充完整：

若反應(yīng)中轉(zhuǎn)移了2mol電子，則消耗氧化劑的物質(zhì)的量為                      mol。
（3）已知生成氫氧化物沉淀的pH如下：

	Al(OH)3	Fe(OH)2	Fe(OH)3
開(kāi)始沉淀時(shí)	3.4	6.3	1.5
完全沉淀時(shí)	4.7	8.3	2.8

 
調(diào)節(jié)溶液pH約為3的目的是：                                                           。
（4）取少量濾渣C于試管中，加入適量的雙氧水，產(chǎn)生能使帶火星小木條復(fù)燃的氣體，說(shuō)明濾渣C的主要成分是                                  。請(qǐng)寫(xiě)出加入MnSO₄時(shí)所發(fā)生反應(yīng)的離子方程式：                                                                                 。
（5）A1₂(SO₄)₃·18H₂O溶于水溶液呈酸性的原因：                                              。（用離子方程式表示）

Answer 1

(1)光導(dǎo)纖維 (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)

解析試題分析：（1）鋁灰中成分不與H₂SO₄反應(yīng)的為SiO₂，所以濾渣a為SiO₂，可用于制造光導(dǎo)纖維。
（2）反應(yīng)中MnO₄^-→Mn²⁺，F(xiàn)e²⁺→Fe³⁺， MnO₄^-系數(shù)為1，根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒可知，F(xiàn)e²⁺系數(shù)為=5，由元素守恒可知， Fe³⁺系數(shù)為5，由電荷守恒可知，由H⁺參加反應(yīng)，其系數(shù)為8，根據(jù)元素原子守恒可知，有H₂O生成，其系數(shù)為4，方程式配平為MnO₄^-+5 Fe²⁺+8H⁺=Mn²⁺+5Fe³⁺+4H₂O。
（3）濾液中含有Fe²⁺，由表中數(shù)據(jù)可知， Fe（OH）₃完全沉淀的pH值為2.8，pH值約為3時(shí)，Al³⁺、Fe²⁺不能沉淀，所以調(diào)節(jié)溶液pH約為3可使Fe³⁺完全沉淀。
（4）濾渣c(diǎn)由溶液b和MnSO₄反應(yīng)生成，加入適量的雙氧水，產(chǎn)生能使帶火星小木條復(fù)燃的氣體，說(shuō)明濾渣c(diǎn)的主要成分為MnO₂,；溶液b中含有KMnO₄，具有強(qiáng)氧化性，把Mn²⁺氧化為MnO₂，可寫(xiě)成離子方程式：2 MnO₄^- +3Mn²⁺ +2H₂O=5MnO₂+4 H⁺。
（5）A1₂(SO₄)₃·18H₂O溶于水溶液呈酸性，是因?yàn)锳l³⁺水解顯酸性：Al³⁺+3H₂O Al(OH)₃+3 H⁺。
考點(diǎn)：本題考查物質(zhì)制備流程的分析、化學(xué)方程式和離子方程式的書(shū)寫(xiě)及配平、產(chǎn)物的判斷。