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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。

H2SO4溶解A12O3的离子方程式是                                

将KMnO4 氧化Fe2+的离子方程式补充完整:

MnO4-+□Fe2++□       =Mn2++□Fe3+ +□      

上式中氧化剂是               ,氧化产物是               。

(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:                               。

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              。

② Ⅳ 中加入MnSO4的目的是                       。

 

【答案】

(1)Al2O3+6H+=2Al3++3H2O;

(2)5、8H+、5、4H2O(3分);   MnO4-        Fe3+    

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

(4)①生成有黄绿色气体;②除去过量的MnO4-。

【解析】

试题分析:(1)硫酸溶解氧化铝生成硫酸铝和水,反应的离子方程式为:Al2O3+6H+=2Al3++3H2O;(2)高锰酸根离子在酸溶液中被还原为锰离子,亚铁离子被氧化为铁离子,反应的离子方程式为:MnO4-+5Fe2++8H+=5Fe3++Mn2++4H2O;(3)向滤液中加入过量KMnO4溶液,目的是氧化亚铁离子为三价铁离子,依据图表数据分析可知,铁离子开始沉淀和沉淀完全的溶液PH为1.5--2.8,铝离子和亚铁离子开始沉淀的溶液PH大于3,所以调节溶液的pH约为3,可以使铁离子全部沉淀,铝离子不沉淀分离;(4)一定条件下,MnO4-可与Mn2+反应生成MnO2①向Ⅲ的沉淀中加入浓HCl并加热,二氧化锰和浓盐酸在加热条件下反应生成氯化锰、氯气和水,生成的氯气是黄绿色气体,能说明沉淀中存在MnO2的现象是生成黄绿色气体;故答案为:生成黄绿色气体;②MnO4-可与Mn2+反应生成MnO2,过滤除去,所以可以利用MnSO4的溶液和高锰酸钾溶液反应生成二氧化锰,把过量高锰酸根离子除去;

考点:本题考查了镁、铝、铁及其化合物性质的应用,主要是混合物分离的方法和实验设计,加入氧化剂氧化亚铁离子,调节溶液PH是沉淀分离是解题的关键。

 

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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):

(1)滤渣a可用于制造                                                                   

(2)请将MnO4-氧化Fe2+的离子方程式补充完整:

若反应中转移了2mol电子,则消耗氧化剂的物质的量为            mol。  

(3)已知生成氢氧化物沉淀的pH如下:

 

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

 

调节溶液pH约为3的目的是:                                        。

(4)取少量滤渣C于试管中,加入适量的双氧水,产生能使带火星小木条复燃的气体,说明滤渣C的主要成分是    。请写出加入MnSO4时所发生反应的离子方程式:               。

(5)A12(SO4)3·18H2O溶于水溶液呈酸性的原因:                               。(用离子方程式表示)

 

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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                。

② Ⅳ 中加入MnSO4的目的是                           。

 

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科目:高中化学 来源:2014届福建省四地六校高三上学期第二次月考化学试卷(解析版) 题型:填空题

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(1)滤渣a可用于制造                                                                       。

(2)请将MnO4-氧化Fe2+的离子方程式补充完整:

若反应中转移了2mol电子,则消耗氧化剂的物质的量为                       mol。

 (3)已知生成氢氧化物沉淀的pH如下:

 

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

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2.8

 

调节溶液pH约为3的目的是:                                                            。

(4)取少量滤渣C于试管中,加入适量的双氧水,产生能使带火星小木条复燃的气体,说明滤渣C的主要成分是                                   。请写出加入MnSO4时所发生反应的离子方程式:                                                                                  。

(5)A12(SO4)3·18H2O溶于水溶液呈酸性的原因:                                               。(用离子方程式表示)

 

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(1)①中反应是在回转窑中进行,反应时需不断搅拌,其作用是               。

(2)杂质A12O3、SiO2在①中转化的化学反应方程式为                    。

(3)用化学平衡移动原理说明③中煮沸的作用是               (用离子方程式结合文字说明),若调节pH过低产生的影响是                    。

(4)⑤中酸化是使CrO42一转化为Cr2O72一,写出该反应的离子方程式:                            。

(5)工业上还可用电解法制备重铬酸钠,其装置示意图如下:

阴极发生的电极反应式为:               。

阳极发生的电极反应式为:               。

 

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