Question

用含有A1₂0₃、SiO₂和少量FeO·xFe₂O₃的鋁灰制備A1₂(SO₄)₃·18H₂O。工藝流程如下：

（一定條件下，MnO₄ ^- 可與Mn²⁺反應(yīng)生成MnO₂）
已知：生成氫氧化物沉淀的pH

	Al（OH）3	Fe（OH）2	Fe（OH）3
開始沉淀時	3．4	6．3	2．7
完全沉淀時	5．2	9．7	3．2

 
（1）H₂S0₄溶解A1₂0₃的離子方程式是                     
（2）檢驗(yàn)濾液中還存在Fe^2＋的方法是              (注明試劑、現(xiàn)象)。
（3）“除雜”環(huán)節(jié)有如下幾個步驟，（Ⅰ）向?yàn)V液中加入過量KMnO₄溶液，調(diào)節(jié)溶液的pH為3．2；（Ⅱ）加熱，產(chǎn)生大量棕色沉淀，靜置，上層溶液呈紫紅色:（ Ⅲ）加入MnSO₄至紫紅色消失，過濾。
①步驟Ⅰ的目的：         ；調(diào)節(jié)溶液的pH為3．2的目的是                 。
②向Ⅱ的沉淀中加入濃HCl并加熱，能說明沉淀中存在MnO₂的現(xiàn)象是           ，寫出其反應(yīng)方程式：                                                              ；
③Ⅲ中加入MnS0₄的目的是           。
（4）從多次循環(huán)使用后母液中可回收的主要物質(zhì)是                    。（填化學(xué)式）

Answer 1

（1）(2分)
（2）取少量濾液，滴加KMnO₄溶液(2分)，KMnO₄溶液褪色(1分)
（3）①將Fe²⁺氧化為Fe³⁺，(2分)調(diào)節(jié)pH值使鐵完全沉淀；(2分)
②生成有黃綠色氣體(2分)；MnO₂＋4HCl= MnCl₂+ Cl₂↑+2H₂O(2分)
③除去過量的MnO₄^-。(1分)
（4）K₂SO₄。(2分)

解析試題分析： （1）硫酸溶解氧化鋁的離子方程是屬于基礎(chǔ)題，該離子方程式為A1₂0₃+6H⁺= 2A1³⁺+ 3H₂0。
（2）由于在上述流程中，所得的濾液既含有亞鐵離子，又含有鐵離子，因此二者共存時要檢驗(yàn)亞鐵離子應(yīng)該用酸性高錳酸鉀溶液檢驗(yàn)，避免使用KSCN。所以操作方法為：取少量濾液，滴加KMnO₄溶液(2分)，KMnO₄溶液褪色。
（3）①除雜步驟中加入高錳酸鉀就是要加入氧化劑，把亞鐵離子氧化為鐵離子，在調(diào)節(jié)PH值到3．2，好讓鐵離子完全沉淀除去，同時不使其他離子沉淀。
②若步驟II所得的沉淀中含有二氧化錳，則往沉淀中加入濃鹽酸，則會發(fā)生我們熟悉的實(shí)驗(yàn)室制備氯氣的反應(yīng)，因此可以觀察到有黃綠色氣體產(chǎn)生，方程式為MnO₂＋4HCl= MnCl₂+ Cl₂↑+2H₂O。
③步驟II所得的上層溶液顯紫紅色，所以溶液中含有MnO₄ ^- ，MnO₄ ^-可與Mn²⁺反應(yīng)生成MnO₂ ，所以加入MnS0₄的目的是出去過量的MnO₄^- 。
（4）除雜步驟除去了雜質(zhì)離子，不斷循環(huán)后，循環(huán)液中含有大量的高錳酸鉀反應(yīng)剩下的鉀離子，同時加入了MnSO4，所以還剩有硫酸根離子。因此主要物質(zhì)是硫酸鉀。
考點(diǎn)：本題考查的簡單的化學(xué)工藝流程題。