Question

鋁灰的回收利用方法很多，現用含有Al₂O₃，SiO₂和少量FeOxFe₂O₃的鋁灰制備Al₂(S₀₄)318H₂O，工藝流程如下：

請回答下列問題：
（1）加入過量稀H₂SO₄溶解Al₂O₃的離子方程式是______________。
（2）流程中加人的KMnO₄也可用H₂O₂代替，若用H₂O₂發生反應的化學方程式為_______________。
（3）已知：濃度均為O.1mol/L的金屬陽離子，生成氫氧化物沉淀的pH如下表：

步驟③的目的是__________________________________________________________；若在該濃度下除去鐵的化合物，調節pH的最大范圍是___________。
（4）已知當pH=2時，Fe^3＋開始沉淀的濃度為_______________。
（5）操作④發生反應的離子方程式為__________________________________________；為了驗證該操作所得固體中確實含有MnO₂，可選用的試劑是_________或_________。
（6）操作⑤“一系列操作"，下列儀器中不需用的是___________（填序號）。

A．蒸發皿

B．坩堝

C．玻璃棒

D．酒精燈E．漏斗

Answer 1

（1）6H⁺ + Al₂O₃=2Al³⁺ + 3H₂O （2）H₂O₂ + 2FeSO4 + H₂SO₄ =" Fe2(SO4)3" + 2H₂O 。（3）將二價鐵離子氧化三價鐵離子，并通過調節PH值把三價鐵離子轉化為氫氧化鐵沉淀除去。2.8到3.4。（4）4*10^-2mol/L。（5）3Mn2+ + 2MnO4- + 4OH- ="5MnO2" + 2H₂O ；濃鹽酸；過氧化氫溶液。（6） B

解析試題分析：（1）加入過量稀H₂SO₄溶解Al₂O₃的離子方程式是6H⁺ + Al₂O₃=2Al³⁺ + 3H₂O 。（2）流程中加人的KMnO₄也可用H₂O₂代替，H2O2有強氧化性把二價鐵離子氧化為三價鐵離子，發生反應的化學方程式為H₂O₂ + 2FeSO4 + H₂SO₄ =" Fe2(SO4)3" + 2H₂O 。（3）根據流程圖可知是將二價鐵離子氧化三價鐵離子，并通過調節PH值把三價鐵離子轉化為氫氧化鐵沉淀除去，確保鋁離子不要沉淀出來，故調節pH范圍為：2.8到3.4。（4）已知當pH=2時，即c(H+)=0.01Mmol/L，c(OH-)=10^-12Mmol/L，代入公式，可得Fe^3＋開始沉淀的濃度為4*10^-2mol/L。（5）根據操作中出現的現象，紫色消失，說明高錳酸根離子參加了反應，④發生反應的離子方程式為3Mn2+ + 2MnO4- + 4OH- ="5MnO2" + 2H₂O ；為了驗證該操作所得固體中確實含有MnO₂，可選用的試劑是_濃鹽酸并加熱或過氧化氫溶液有氣泡產生即可說明。（6）操作⑤“一系列操作"中有，蒸發濃縮，降溫結晶，過濾，不需用的是 B．坩堝。
考點：本題考查離子方程式的書寫，實驗原理的分析和沉淀溶解平衡相關計算。