用含有Al2O3、SiO2和少量FeO•xFe2O3的铝灰制-查字典问答网
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来自耿志勇的问题

  用含有Al2O3、SiO2和少量FeO•xFe2O3的铝灰制备Al2(SO4)3•18H2O的工艺流程图如下(部分操作和条件略):已知:生成氢氧化物沉淀的pHAl(OH)3Fe(OH)2Fe(OH)3开始沉淀时

  用含有Al2O3、SiO2和少量FeO•xFe2O3的铝灰制备Al2(SO4)3•18H2O的工艺流程图如下(部分操作和条件略):

  已知:生成氢氧化物沉淀的pH Al(OH)3 Fe(OH)2Fe(OH)3 开始沉淀时 3.4 6.3 1.5 完全沉淀时 4.7 8.32.8注:金属离子的起始浓度为0.1mol•L-1.

  (1)H2SO4溶解Al2O3的离子方程式是___.

  (2)检验溶液中还存在Fe3+的方程式是___.

  (3)“除杂”环节有如下几个步骤,(Ⅰ)向滤液中加入过量的KMnO4溶液,调节溶液的pH为3;(Ⅱ)加热,产生大量棕色沉淀,静置,上层溶液呈紫红色;(Ⅲ)加入MnSO4至紫红色消失、过滤.

  ①配平下列离子方程式:MnO4-+___Fe2++______=Mn2++___Fe3++______;

  ②调节溶液的pH为3的目的是___;

  ③向Ⅱ中的沉淀中加入浓HCl并加热,能说明沉淀中存在MnO2的现象是___,写出其反应的化学方程式:___;

  ④Ⅲ中加入MnSO4的目的是___.

  (4)从多次循环使用后母液中可回收的主要物质是___(填化学式)

1回答
2020-02-16 14:01
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刘健庄

  (1)Al2O3、FeO•xFe2O3能与硫酸反应,而SiO2不与硫酸反应,步骤Ⅰ过滤得到沉淀的主要成分为:SiO2,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,

  故答案为:SiO2;Al2O3+6H+=2Al3++3H2O;

  (2)三价铁离子遇到硫氰酸根离子会呈现红色,Fe3++3SCN-⇌Fe(SCN)3溶液,取少量滤液,向其中加入硫氰化钾溶液,溶液变红色,说明滤液中含Fe3+,反之,溶液不变红色,说明滤液中不含Fe3+,

  故答案为:取少量滤液,向其中加入硫氰化钾溶液,溶液变红色,说明滤液中含Fe3+,反之,溶液不变红色,说明滤液中不含Fe3+;

  (3)①MnO4-氧化Fe2+,Mn元素的化合价由+7价降低为+2价,Fe元素的化合价由+2价升高为+3价,由电子、电荷守恒及原子守恒可知,反应为MnO4-+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O,

  故答案为:5;8H+;5;4H2O;

  ②铁离子开始沉淀和沉淀完全的溶液pH为1.5~2.8,铝离子开始沉淀pH为3.4,亚铁离子开始沉淀的溶液pH大于铝离子完全沉淀pH,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,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;

  故答案为:pH约为3时,Fe2+和Al3+不能形成沉淀,将Fe2+氧化为Fe3+,可使铁完全沉淀;

  ③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,反应方程式为:MnO2+4HCl(浓  △  .

   

2020-02-16 14:03:46

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