Question

(16分)用含有A12O3、SiO2和少量FeO·xFe2O3的鋁灰制備A12(SO4)3·18H2O。工藝流程如下(部分操作和條件略)：

已知：一定條件下，MnO4可與Mn2+反應生成MnO2

（1）稀H2SO4溶解Al2O3的離子方程式是__________________。

（2）已知：生成氫氧化物沉淀的pH如下表(注：金屬離子的起始濃度為0.1mol·L-1)

上述流程中，加入過量KMnO4溶液的作用是________________________。(用離子方程式表示)

（3）向濾渣B中加入濃鹽酸并加熱，能說明沉淀中存在MnO2現象是____________。

上述流程中加入MnSO4體的目的是________________________。

操作a由一系列操作組成，分別是________、________、過濾。

（4）若用沉淀溶解平衡原理分析，操作a能析出A12（SO4）3·18H2O的原因是①____________②___________________

Answer 1

（1）Al2O3+6H+=2Al3++3H2O；（3分）

（2）MnO4-+5Fe2++8H+=Mn2++5 Fe3++4H2O；（3分）

（3）有黃綠色氣體生成；（2分）

除去過量的高錳酸根離子；（2分）蒸發(fā)濃縮、（2分）冷卻結晶；（2分）

（4）①加熱蒸發(fā)，使鋁離子與硫酸根離子的濃度增大；（2分）②降溫使硫酸鋁的Ksp減�。�2分）

【解析】

試題分析：（1）稀硫酸與氧化鋁反應生成硫酸鋁和水，離子方程式為Al2O3+6H+=2Al3++3H2O；

（2）因為鋁灰中含有FeO·xFe2O3，與硫酸反應后生成亞鐵離子，所以加入高錳酸鉀溶液的作用是高錳酸鉀將亞鐵離子氧化為鐵離子，離子方程式為MnO4-+5Fe2++8H+=Mn2++5 Fe3++4H2O；

（3）若濾渣B中存在二氧化錳則與濃鹽酸共熱有黃綠色氣體生成，所以能說明沉淀中存在MnO2現象是有黃綠色氣體生成；因為加入的高錳酸鉀溶液是過量的，所以加入硫酸錳的目的是除去過量的高錳酸根離子；由溶液得到晶體需要蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶，然后過濾、洗滌干燥最終得到硫酸鋁晶體；

（4）加熱蒸發(fā)時，水減少，則鋁離子與硫酸根離子的濃度增大，使硫酸鋁的溶解平衡逆向移動；同時冷卻時溫度降低，使溶度積減小，硫酸鋁易結晶析出。

考點：考查物質的制備，離子方程式的書寫，基本實驗操作的判斷