Question

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)：

（1）濾渣a可用于制造                                                                      。
（2）請將MnO₄^－氧化Fe²⁺的離子方程式補充完整：

若反應中轉移了2mol電子，則消耗氧化劑的物質的量為                      mol。
（3）已知生成氫氧化物沉淀的pH如下：

	Al(OH)3	Fe(OH)2	Fe(OH)3
開始沉淀時	3.4	6.3	1.5
完全沉淀時	4.7	8.3	2.8

 
調節溶液pH約為3的目的是：                                                           。
（4）取少量濾渣C于試管中，加入適量的雙氧水，產生能使帶火星小木條復燃的氣體，說明濾渣C的主要成分是                                  。請寫出加入MnSO₄時所發生反應的離子方程式：                                                                                 。
（5）A1₂(SO₄)₃·18H₂O溶于水溶液呈酸性的原因：                                              。（用離子方程式表示）

Answer 1

(1)光導纖維 (2分) （2)5、8 H⁺、5、4 H₂O (2分)；0.4mol(各2分)
(3)使溶液中的Fe³⁺完全沉淀(2分)
（4）MnO₂(2分)       2 MnO₄^- +3Mn²⁺ +2H₂O===5MnO₂+4 H⁺(3分)
（5）Al³⁺+3H₂O Al(OH)₃+3 H⁺(2分)

解析試題分析：（1）鋁灰中成分不與H₂SO₄反應的為SiO₂，所以濾渣a為SiO₂，可用于制造光導纖維。
（2）反應中MnO₄^-→Mn²⁺，Fe²⁺→Fe³⁺， MnO₄^-系數為1，根據電子轉移守恒可知，Fe²⁺系數為=5，由元素守恒可知， Fe³⁺系數為5，由電荷守恒可知，由H⁺參加反應，其系數為8，根據元素原子守恒可知，有H₂O生成，其系數為4，方程式配平為MnO₄^-+5 Fe²⁺+8H⁺=Mn²⁺+5Fe³⁺+4H₂O。
（3）濾液中含有Fe²⁺，由表中數據可知， Fe（OH）₃完全沉淀的pH值為2.8，pH值約為3時，Al³⁺、Fe²⁺不能沉淀，所以調節溶液pH約為3可使Fe³⁺完全沉淀。
（4）濾渣c由溶液b和MnSO₄反應生成，加入適量的雙氧水，產生能使帶火星小木條復燃的氣體，說明濾渣c的主要成分為MnO₂,；溶液b中含有KMnO₄，具有強氧化性，把Mn²⁺氧化為MnO₂，可寫成離子方程式：2 MnO₄^- +3Mn²⁺ +2H₂O=5MnO₂+4 H⁺。
（5）A1₂(SO₄)₃·18H₂O溶于水溶液呈酸性，是因為Al³⁺水解顯酸性：Al³⁺+3H₂O Al(OH)₃+3 H⁺。
考點：本題考查物質制備流程的分析、化學方程式和離子方程式的書寫及配平、產物的判斷。