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）H₂SO₄溶解A1₂O₃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           .

②Ⅳ 中加入MnSO₄的目的是           

Answer

（1）A12O3+6H+=2A13++3H2O

（2）MnO4-+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O

（3）除去铁元素。

（4）①浓盐酸与MnO2加热生成黄绿色气体Cl2即可判断MnO2是否存在。

②根据题目中的信息MnO4-可与Mn2+反应生成MnO2，加入硫酸锰的目的是为了除去MnO4–。

【解析】（1）、（2）氧化铝与硫酸的反应、Fe2+与MnO4-的反应均为基本离子反应，是在复习过程中巩固过多次的反应。（3）考查学生分析问题能力，pH=3时氢氧化铁完全沉淀，除去铁元素。（4）考查MnO2的性质，浓盐酸与MnO2加热生成黄绿色气体Cl2即可判断MnO2是否存在，根据题目中的信息MnO4-可与Mn2+反应生成MnO2，加入硫酸锰的目的是为了除去MnO4–。

（1）H2SO4溶解A12O3的离子方程式是A12O3+6H+=2A13++3H2O

（2）KMnO4 - 氧化Fe2+的离子方程式为：MnO4-+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O

（3）pH=3时氢氧化铁完全沉淀，除去铁元素。

（4）①浓盐酸与MnO2加热生成黄绿色气体Cl2即可判断MnO2是否存在。

②根据题目中的信息MnO4-可与Mn2+反应生成MnO2，加入硫酸锰的目的是为了除去MnO4–。

【考点定位】本题考查硫酸铝的制备工艺流程，注重化学反应在工业流程中的应用。