Question

（10分）用含有A1₂O₃、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）请将KMnO₄ 氧化Fe²⁺的离子方程式补充完整：

（3）生成各种氢氧化物沉淀的pH如下表（金属离子的起始浓度为0.1mol·L^-1）

	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

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HCl并加热，能说明沉淀中存在MnO₂的现象是              .

② Ⅳ 中加入MnSO₄的目的是             .

Answer

（1）Al2O3+6H+=2Al3++3H2O；（2）1、5；8H+；1；5；4H2O；

（3）pH约为3时，Fe2+和Al3+不能形成沉淀，将Fe2+氧化为Fe3+，可使铁完全沉淀；

（4）①生成黄绿色气体；②除去过量的MnO4-；

【解析】

试题分析：（1）H2SO4溶解A12O3的离子方程式是Al2O3+6H+=2Al3++3H2O；（2）KMnO4 有强的氧化性，而Fe2+有还原性，二者会发生氧化还原反应，根据电子守恒、电荷守恒及原子守恒可得方程式是： MnO4-+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O；（3）根据表中数据可知，当pH约为3时，Fe2+和Al3+不能形成沉淀，MnO4-在酸性条件下将Fe2+氧化为Fe3+，同时产生的Fe3+会完全形成Fe(OH)3，可使铁完全沉淀；（4）① 向 Ⅲ 的沉淀中加入浓HCl并加热，若沉淀中存在MnO2，会发生反应：MnO2+ 4HCl(浓）MnCl2+Cl2↑+2H2O，产生黄绿色的气体Cl2；② Ⅳ 中加入MnSO4的目的是与残留的MnO4-发生反应产生MnO2。

考点：考查物质制备的工艺流程的知识。包括离子方程式的书写、缺项的离子方程式的配平、化学操作的目的及物质成分的确定的知识。