Question

明矾[KAI(SO₄)₂∙12H₂O]是一种重要的化工产品，在生产、生活中都有广泛的用途。

某工厂计划利用炼铝厂的废料铝灰(含Al、A1₂O₃、少量SiO₂和FeO∙xFe₂O₃)为原料生产明矾产品，设计的生产工艺流程如下：

己知：

请回答下列问题：

(1)检验滤液A中是否存在Fe²⁺，可用K₃[Fe(CN)₆]溶液，请写出其检验的离子反应方程式____。

(2)沉淀器中加入KMnO₄溶液的作用是____；有人认为该生产流程较为复杂，可以用____溶液(填化学式)代替KMnO₄溶液而使操作Ⅰ和操作Ⅱ过程得到优化。

(3)操作Ⅲ是 ___、____(填操作名称)、过滤、洗涤；在洗涤晶体时采用的洗涤剂最合适的是 ___(填正确答案标号)。

A.稀硫酸    B.蒸馏水    C.70%酒精

(4)明矾可作净水剂，其净水原理是 ____用离子方程式表示)。

(5)在沉淀器中调pH=3，请计算说明Fe³⁺是否完全沉淀(当Fe³⁺离子浓度小于或等于1.0x 10^-5 mol/L时，可以认为溶液中无该离子)____。

Answer

2Fe(CN)63- +3Fe2+= Fe3[Fe(CN)6]2↓ 氧化Fe2+为Fe3+ H2O2 蒸发浓缩 冷却结晶 C Al3++3H2OAl(OH)3(胶体)+3H+ 由可知，，所以Fe3+没有沉淀完全。

【解析】

铝灰含Al、A12O3、少量SiO2和FeO∙xFe2O3，加稀硫酸，得到滤渣∣为SiO2，滤液中含有Al3+、Fe2+、Fe3+，加入KMnO4溶液，氧化

Fe2+为Fe3+，加KOH溶液调节pH，将Fe3+反应生成Fe(OH)3的红褐色沉淀除去，所以滤渣Ⅱ为Fe(OH)3沉淀，紫红色溶液B中含MnO4-，加入MnSO4，发生歧化反应，生成MnO2的黑色固体，得到无色溶液中主要含有Al3+，加入K2SO4，生成明矾[KAI(SO4)2∙12H2O]晶体。

（1）Fe2+与K3[Fe(CN)6]溶液反应生成Fe3[Fe(CN)6]2的蓝色沉淀，其离子反应方程式为：2Fe(CN)63- +3Fe2+= Fe3[Fe(CN)6]2↓，故答案为：2Fe(CN)63- +3Fe2+= Fe3[Fe(CN)6]2↓。

（2）KMnO4溶液具有强氧化性，氧化Fe2+为Fe3+，过氧化氢也具有强氧化性，也能将Fe2+氧化为Fe3+，可以用H2O2溶液代替KMnO4溶液，故答案为：氧化Fe2+为Fe3+；H2O2。

（3）得到明矾[KAI(SO4)2∙12H2O]晶体，蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤；[KAI(SO4)2∙12H2O]易溶于水，也与稀硫酸反应，所以用70%的酒精洗涤晶体，故答案为：蒸发浓缩；冷却结晶；C。

明矾可作净水剂，[KAI(SO4)2∙12H2O]中Al3+水解生成氢氧化铝的胶体，吸附水中悬浮的颗粒，其离子反应方程式为：Al3++3H2O

Al(OH)3(胶体)+3H+，故答案为：Al3++3H2OAl(OH)3(胶体)+3H+；

（5）pH=3，，由可知，，所以Fe3+没有沉淀完全，故答案为：由可知，，所以Fe3+没有沉淀完全。