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 。
(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。
科目:高中化学 来源:2014届福建省高三上学期第三次月考化学试卷(解析版 题型:填空题
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:
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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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科目:高中化学 来源:2013-2014学年四川省成都市高三第一次诊断考试理综化学试卷(解析版) 题型:填空题
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)KMnO4 - 氧化Fe2+的离子方程式补充完整:
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(3)已知:生成氢氧化物沉淀的pH
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Al(OH)3 |
Fe(OH)2 |
Fe(OH)3 |
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开始沉淀时 |
3.4 |
6.3 |
1.5 |
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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
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):
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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:
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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:
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Al(OH)3 |
Fe(OH)2 |
Fe(OH)3 |
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开始沉淀时 |
3.4 |
6.3 |
1.5 |
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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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科目:高中化学 来源:2012-2013学年广东省江门市高考模拟考试理综化学试卷(解析版) 题型:填空题
化工原料红矾钠(重铬酸钠:Na2Cr2O7•2H2O)主要是以铬铁矿(主要成份为FeO•Cr2O3,还含有A12O3、 SiO2等杂质)为主要原料生产,其主要工艺流程如下:
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步骤①中主要反应的化学方程式为:4FeO·Cr2O3+8Na2CO3+7O2=8Na2CrO4+2Fe2O3+8CO2
(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:
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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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