Question

【題目】明礬[KAl（SO4）2·12H2O]在生產(chǎn)、生活中有廣泛用途：飲用水的凈化；造紙工業(yè)上作施膠劑；食品工業(yè)的發(fā)酵劑等．利用煉鋁廠的廢料﹣鋁灰（含Al、Al2O3及少量SiO2和FeO·xFe2O3）可制備明礬．工藝流程如下：

回答下列問(wèn)題：

（1）明礬凈水的原理是（用離子方程表示）________________；

（2）操作Ⅰ是________，操作Ⅱ是蒸發(fā)濃縮、________、過(guò)濾、洗滌、干燥．

（3）檢驗(yàn)濾液A中是否存在Fe2+的試劑是________（只用一種試劑）

（4）在濾液A中加入高錳酸鉀發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為（該條件下Fe2+ 轉(zhuǎn)化為Fe3+，MnO4﹣轉(zhuǎn)化為Mn2+）________________。

已知：生成氫氧化物沉淀的pH如下表所示

	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

注：金屬離子的起始濃度為0.1mol·L﹣1

根據(jù)表中數(shù)據(jù)解釋調(diào)pH=3的目的________________。

（5）已知：在pH=3、加熱條件下，MnO4﹣可與Mn2+反應(yīng)生成MnO2．加入MnSO4發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為________________________。

Answer 1

【答案】 Al3++3H2OAl（OH3(膠體)+3H+ 過(guò)濾 冷卻結(jié)晶 高錳酸鉀酸性溶液 或 鐵氰化鉀溶液 5Fe2++MnO4﹣+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O 使Fe3+轉(zhuǎn)化成Fe（OH）3沉淀，并防止Al3+沉淀 3Mn2++2MnO4﹣+2H2O5MnO2+4H+

【解析】本題主要考查對(duì)于利用煉鋁廠的廢料﹣鋁灰制備明礬的工藝流程的評(píng)價(jià)。

（1）明礬凈水的原理是（用離子方程表示）Al3++3H2OAl（OH3(膠體)+3H+；

（2）操作Ⅰ得到濾液和濾渣，操作I是過(guò)濾，操作Ⅱ是蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾、洗滌、干燥．

（3）可以利用Fe2+的還原性選擇高錳酸鉀酸性溶液或利用Fe2+可以與鐵氰化鉀溶液生成藍(lán)色沉淀的性質(zhì)選擇鐵氰化鉀溶液。

（4）在濾液A中加入高錳酸鉀發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為（該條件下Fe2+ 轉(zhuǎn)化為Fe3+，MnO4﹣轉(zhuǎn)化為Mn2+）5Fe2++MnO4﹣+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O。

調(diào)pH=3的目的是使Fe3+轉(zhuǎn)化成Fe（OH）3沉淀，并防止Al3+沉淀。

（5）已知：在pH=3、加熱條件下，MnO4﹣可與Mn2+反應(yīng)生成MnO2．加入MnSO4發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為3Mn2++2MnO4﹣+2H2O5MnO2+4H+。