Question

（8分）無鐵硫酸鋁是制造高檔紙張和高級織物的重要原材料，制取無鐵硫酸鋁的工藝流程如下圖所示。鋁土礦酸溶后得到含鐵（Fe²⁺和Fe³⁺）的硫酸鋁溶液，再經過后續加工，最終得到成品無鐵硫酸鋁（溶液中各種金屬離子開始沉淀和沉淀完全時的pH見表）。
（1） 試劑X可以用下列試劑中的__________（填編號）
a．鋁土礦粉      b．氫氧化鈉         c．氧化鈣

	開始	完全
Fe2+	7.6	9.7
Fe3+	2.7	3.7
Al3+	3.3	5.0
Mn2+	8.3	9.8

（2）生產中控制pH為3而不大于3的原因是_________________                       ；
（3）除鐵時，必須先加入高錳酸鉀溶液，目的是_____________________；高錳酸鉀溶液和硫酸錳溶液反應生成活性二氧化錳，寫出反應的化學方程式____________________  ；
（4）濾渣的含鐵成分是__________；
（5）活性二氧化錳能和Fe(OH)₃發生吸附共沉作用，用化學平衡理論解釋活性二氧化錳的作用____________                                。

Answer 1

（1）a （2分）
（2）pH超過3.3將導致Al³⁺沉淀，降低成品產量（意思合理即可）（1分）
（3）蒸發、結晶（各1分，共2分）
（4）①把Fe²⁺轉化為Fe³⁺；（1分）
②2KMnO₄ + 3MnSO₄ + 2H₂O → 5MnO₂↓+ 2H₂SO₄ + K₂SO₄（2分）
（5）Fe(OH)₃（1分），    Fe³⁺+3H₂OFe(OH)₃ + 3H⁺（2分）
（6）吸附Fe(OH)₃，促使Fe³⁺水解而充分沉淀（或促使水解平衡正向移動）（1分）

略