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  铝灰的回收利用方法很多,现用含有Al2O3、SiO2和少量FeO•xFe2O3的铝灰制备Al2(SO4)3•18H2O,工艺流程如下:请回答下列问题:(1)加入过量稀硫酸溶解Al2O3的离子方程式是___.(2)流程中加

  铝灰的回收利用方法很多,现用含有Al2O3、SiO2和少量FeO•xFe2O3的铝灰制备Al2(SO4)3•18H2O,工艺流程如下:

  请回答下列问题:

  (1)加入过量稀硫酸溶解Al2O3的离子方程式是___.

  (2)流程中加入的KMnO4也可用H2O2代替,若用H2O2发生反应的化学方程式为___.

  (3)已知:浓度均为0.1mol•L-1的金属阳离子,生成氢氧化物沉淀的pH如表:

  Al(OH)3Fe(OH)2Fe(OH)3开始沉淀时3.46.31.5完全沉淀时4.78.32.8步骤③的目的是___;

  若在该浓度下除去铁的化合物,调节pH的最大范围是___.

  (4)操作④发生反应的离子方程式为___;为了验证该操作所得固体中确实含有MnO2,可选用的试剂是___和___.

  (5)操作⑤“一系列操作”,下列仪器中不需用的是___(填序号).

  A.蒸发皿 B.坩埚 C.玻璃棒 D.酒精灯 E.漏斗.

1回答
2020-02-16 17:11
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陈峥

  用含有Al2O3、SiO2和少量FeO•xFe2O3的铝灰制备Al2(SO4)3•18H2O,结合流程可知,水洗过滤,再加硫酸得到的固体为SiO2,滤液中含Al3+、Fe3+、Fe2+,加入KMnO4或H2O2等氧化剂是把Fe2+氧化为Fe3+,操作③调pH目的是使Fe3+生成Fe(OH)3沉淀而除去,操作④加入MnSO4,依据溶液紫红色消失及操作④后的产物,可知MnSO4与KMnO4发生反应生成MnO2沉淀而除去MnO4-,滤液含Al2(SO4)3,蒸发浓缩、冷却结晶得到Al2(SO4)3•18H2O,

  (1)加入过量稀硫酸溶解Al2O3的离子方程式是6H++Al2O3═2Al3++3H2O,

  故答案为:6H++Al2O3═2Al3++3H2O;

  (2)用H2O2发生反应的化学方程式为H2O2+2FeSO4+H2SO4═Fe2(SO4)3+2H2O,

  故答案为:H2O2+2FeSO4+H2SO4═Fe2(SO4)3+2H2O;

  (3)铝灰与稀硫酸反应后生成Al3+、Fe3+、Fe2+,加入氧化剂把Fe2+氧化为Fe3+,操作③调pH目的是使Fe2+生成Fe(OH)3沉淀而除去,不能使铝离子转化为沉淀,调节pH的最大范围是2.8≤pH<3.4,

  故答案为:将Fe2+氧化为Fe3+,并使Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀而除去;2.8≤pH<3.4;

  (4)操作④加入MnSO4,依据溶液紫红色消失及操作④后的产物,可知MnSO4与KMnO4发生反应生成MnO2沉淀而除去MnO4-,溶液呈酸性配平电荷时用H+配平,离子反应为3Mn2++2MnO4-+2H2O═5MnO2↓+4H+;MnO2与浓盐酸加热生成黄绿色气体氯气,MnO2作催化剂使H2O2分解生成O2,

  故答案为:3Mn2++2MnO4-+2H2O═5MnO2↓+4H+;浓盐酸;双氧水;

  (5)因为Al2(SO4)3•18H2O受热分解,所以不能用直接蒸干的方法,而用冷却结晶的方法,先蒸发浓缩使Al2(SO4)3稀溶液变为热的浓溶液(需要蒸发皿、玻璃棒、酒精灯),然后冷却结晶(需要烧杯),过滤洗涤(需要漏斗、玻璃棒),

  故答案为:B.

2020-02-16 17:13:30

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