Question

【題目】明礬[KAI(SO4)212H2O]是一種重要的化工產(chǎn)品，在生產(chǎn)、生活中都有廣泛的用途。

某工廠計(jì)劃利用煉鋁廠的廢料鋁灰(含Al、A12O3、少量SiO2和FeOxFe2O3)為原料生產(chǎn)明礬產(chǎn)品，設(shè)計(jì)的生產(chǎn)工藝流程如下：

己知：

請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

(1)檢驗(yàn)濾液A中是否存在Fe2+，可用K3[Fe(CN)6]溶液，請(qǐng)寫(xiě)出其檢驗(yàn)的離子反應(yīng)方程式____。

(2)沉淀器中加入KMnO4溶液的作用是____；有人認(rèn)為該生產(chǎn)流程較為復(fù)雜，可以用____溶液(填化學(xué)式)代替KMnO4溶液而使操作Ⅰ和操作Ⅱ過(guò)程得到優(yōu)化。

(3)操作Ⅲ是 ___、____(填操作名稱(chēng))、過(guò)濾、洗滌；在洗滌晶體時(shí)采用的洗滌劑最合適的是 ___(填正確答案標(biāo)號(hào))。

A.稀硫酸 B.蒸餾水 C.70%酒精

(4)明礬可作凈水劑，其凈水原理是 ____用離子方程式表示)。

(5)在沉淀器中調(diào)pH=3，請(qǐng)計(jì)算說(shuō)明Fe3+是否完全沉淀(當(dāng)Fe3+離子濃度小于或等于1.0x 10-5 mol/L時(shí)，可以認(rèn)為溶液中無(wú)該離子)____。

Answer 1

【答案】2Fe(CN)63- +3Fe2+= Fe3[Fe(CN)6]2↓ 氧化Fe2+為Fe3+ H2O2 蒸發(fā)濃縮 冷卻結(jié)晶 C Al3++3H2OAl(OH)3(膠體)+3H+ 由可知，，所以Fe3+沒(méi)有沉淀完全。

【解析】

鋁灰含Al、A12O3、少量SiO2和FeOxFe2O3，加稀硫酸，得到濾渣∣為SiO2，濾液中含有Al3+、Fe2+、Fe3+，加入KMnO4溶液，氧化

Fe2+為Fe3+，加KOH溶液調(diào)節(jié)pH，將Fe3+反應(yīng)生成Fe(OH)3的紅褐色沉淀除去，所以濾渣Ⅱ?yàn)?/span>Fe(OH)3沉淀，紫紅色溶液B中含MnO4-，加入MnSO4，發(fā)生歧化反應(yīng)，生成MnO2的黑色固體，得到無(wú)色溶液中主要含有Al3+，加入K2SO4，生成明礬[KAI(SO4)212H2O]晶體。

（1）Fe2+與K3[Fe(CN)6]溶液反應(yīng)生成Fe3[Fe(CN)6]2的藍(lán)色沉淀，其離子反應(yīng)方程式為：2Fe(CN)63- +3Fe2+= Fe3[Fe(CN)6]2↓，故答案為：2Fe(CN)63- +3Fe2+= Fe3[Fe(CN)6]2↓。

（2）KMnO4溶液具有強(qiáng)氧化性，氧化Fe2+為Fe3+，過(guò)氧化氫也具有強(qiáng)氧化性，也能將Fe2+氧化為Fe3+，可以用H2O2溶液代替KMnO4溶液，故答案為：氧化Fe2+為Fe3+；H2O2。

（3）得到明礬[KAI(SO4)212H2O]晶體，蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾、洗滌；[KAI(SO4)212H2O]易溶于水，也與稀硫酸反應(yīng)，所以用70%的酒精洗滌晶體，故答案為：蒸發(fā)濃縮；冷卻結(jié)晶；C。

明礬可作凈水劑，[KAI(SO4)212H2O]中Al3+水解生成氫氧化鋁的膠體，吸附水中懸浮的顆粒，其離子反應(yīng)方程式為：Al3++3H2O

Al(OH)3(膠體)+3H+，故答案為：Al3++3H2OAl(OH)3(膠體)+3H+；

（5）pH=3，，由可知，，所以Fe3+沒(méi)有沉淀完全，故答案為：由可知，，所以Fe3+沒(méi)有沉淀完全。