Question

【題目】工業利用含有Al2O3、SiO2和少量FeOxFe2O3的鋁灰制備硫酸鋁晶體與三草酸合鐵酸鉀[K2Fe（C2O4）33H2O]在的流程如圖所示：
已知：生成氫氧化物的pH

	Al（OH）3	Fe（OH）3
開始沉淀時	3.6	2.1
完全沉淀時	5.2	3.2

回答下列問題：
（1）為提高酸浸速率，應采用的措施是（答出兩條） ， 殘渣的主要成分是；
（2）寫出氧化過程中反應的了新方程式；
（3）試劑X的化學式是 ， pH的調控范圍是；
（4）操作Ⅱ的晶體步驟為 ， 過濾洗滌、低溫干燥，若操作Ⅰ與操作Ⅱ相同，則洗滌三草酸合鐵酸鉀以獲得干燥晶體的試劑最好是；a．先熱水后酒精 b．先冷水后酒精 c．先酒精后熱水 d．先酒精后冷水
（5）生成MnCO3沉淀的離子方程式為 ．

Answer 1

【答案】
（1）適當提高硫酸的濃度、加熱、攪拌；SiO2
（2）MnO4﹣+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O
（3）Al2O3或Al（OH）3；3.2≤pH＜3.6
（4）蒸發濃縮、降溫結晶；b
（5）Mn2++2HCO3﹣=MnCO3↓+H2O+CO2↑
【解析】解：鋁灰（含Al、Al2O3及少量SiO2和FeOxFe2O3），加入過量稀硫酸酸溶過濾，濾液為硫酸鋁、硫酸亞鐵、硫酸鐵，殘渣為二氧化硅和不溶性雜質，過濾后在濾液中加入稍過量高錳酸鉀溶液氧化亞鐵離子為鐵離子，用氧化鋁或氫氧化鋁調節溶液PH使鐵離子全部沉淀，鋁離子不沉淀，得固體A為氫氧化鐵，溶液A中含有鋁離子，溶液A中加入氨水后得固體B為氫氧化鋁，固體B中加入稀硫酸得硫酸鋁溶液，再將硫酸鋁溶液蒸發濃縮、降溫結晶過濾洗滌得到硫酸鋁鉀晶體，溶液B中含有錳離子和硫酸根離子，硫酸錳固體溶于碳酸氫銨溶液可得碳酸錳沉淀，（1）為提高酸浸速率，可以適當提高硫酸的濃度、加熱、攪拌等，根據上面的分析可知，殘渣的主要成分是SiO2 ， 所以答案是：適當提高硫酸的濃度、加熱、攪拌；SiO2；（2）圖中氧化過程就是高錳酸鉀將亞鐵離子氧化為鐵離子，反應的離子方程式為MnO4﹣+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O，所以答案是：MnO4﹣+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O；（3）根據上面的分析可知，試劑X的化學式是Al2O3或Al（OH）3 ， 要使鐵離子完全沉淀且鋁離子不能沉淀，所以pH的調控范圍是3.2≤pH＜3.6，所以答案是：Al2O3或Al（OH）3；3.2≤pH＜3.6；（4）操作Ⅱ就是從硫酸鋁溶液中得到硫酸鋁晶體，步驟為 蒸發濃縮、降溫結晶、過濾洗滌、低溫干燥，若操作Ⅰ與操作Ⅱ相同，則洗滌三草酸合鐵酸鉀以獲得干燥晶體的試劑最好是先冷水后酒精，這樣即可以除去可溶性雜質，又可以減小三草酸合鐵酸鉀的溶解，又便于干燥，故選b，
所以答案是：蒸發濃縮、降溫結晶；b；（5）生成MnCO3沉淀的離子方程式為Mn2++2HCO3﹣=MnCO3↓+H2O+CO2↑，所以答案是：Mn2++2HCO3﹣=MnCO3↓+H2O+CO2↑．