Question

用含有A1₂0₃、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)    H₂S0₄溶解A1₂0₃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

	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0.1mol·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MnS0₄的目的是           

Answer 1

【答案】

（1）；

（2）5、8H⁺、5、4H₂O；                                        

（3）将Fe²⁺氧化为Fe³⁺，调节pH值使铁完全沉淀；

（4）①、生成有黄绿色气体；

     ②、加入MnSO₄，除去过量的MnO₄^-。

（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）①、MnO₂能将HCl氧化为Cl₂，若有黄绿色气体生成说明沉淀中存在MnO₂；

     ②、Ⅲ 的上层液呈紫红色，MnO₄^-过量，加入MnSO₄，除去过量的MnO₄^-。