Question

已知：一定條件下，MnO₄^-可與Mn²⁺反應(yīng)生成MnO₂．用含Al₂O₃、SiO₂和少量FeO?xFe₂O₃的鋁灰制備Al₂（SO₄）₃?18H₂O，工藝流程如下（部分操作和條件略）．
I．向鋁灰中加入過量稀H₂SO₄，過濾；
II．向?yàn)V液中加入過量KMnO₄溶液，調(diào)節(jié)溶液的pH約為3；
III．加熱，產(chǎn)生大量棕色沉淀，靜置，上層溶液呈紫紅色；
IV．加入MnSO₄至紫紅色消失，過濾；
V．濃縮、結(jié)晶、分離，得到產(chǎn)品．
（1）H₂SO₄溶解Al₂O₃的離子方程式是

 

．
（2）將MnO₄^-氧化Fe²⁺的離子方程式補(bǔ)充完整：
MnO₄^-+

 

Fe²⁺+

 

=Mn²⁺+

 

Fe³⁺+

 

．
（3）已知生成氫氧化物沉淀的pH（注：金屬離子的起始濃度為0.1mol?L^-1）

	Al（OH）3	Fe（OH）2	Fe（OH）3
開始沉淀時(shí)	3.4	6.3	1.5
完全沉淀時(shí)	4.7	8.3	2.8

根據(jù)表中數(shù)據(jù)解釋步驟II的目的

 

．
（4）IV中加入MnSO₄的目的是

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：離子方程式的書寫,氧化還原反應(yīng)方程式的配平,難溶電解質(zhì)的溶解平衡及沉淀轉(zhuǎn)化的本質(zhì)

專題：氧化還原反應(yīng)專題,離子反應(yīng)專題

分析：（1）H₂SO₄溶解Al₂O₃反應(yīng)生成硫酸鋁和水；
（2）MnO₄^-氧化Fe²⁺，Mn元素的化合價(jià)由+7價(jià)降低為+2價(jià)，F(xiàn)e元素的化合價(jià)由+2價(jià)升高為+3價(jià)，結(jié)合電子、電荷守恒及原子守恒分析；
（3）調(diào)節(jié)溶液的pH約為3，由表格數(shù)據(jù)可知，鐵離子完全轉(zhuǎn)化為沉淀；
（4）IV中加入MnSO₄，與MnO₄^-發(fā)生氧化還原反應(yīng)．

解答： 解：（1）H₂SO₄溶解Al₂O₃反應(yīng)生成硫酸鋁和水，離子反應(yīng)為Al₂O₃+6H⁺=2Al³⁺+3H₂O，故答案為：Al₂O₃+6H⁺=2Al³⁺+3H₂O；
（2）MnO₄^-氧化Fe²⁺，Mn元素的化合價(jià)由+7價(jià)降低為+2價(jià)，F(xiàn)e元素的化合價(jià)由+2價(jià)升高為+3價(jià)，由電子、電荷守恒及原子守恒可知，反應(yīng)為MnO₄^-+5Fe²⁺+8H⁺=Mn²⁺+5Fe³⁺+4H₂O，故答案為：5；8H⁺；5；4H₂O；
（3）調(diào)節(jié)溶液的pH約為3，由表格數(shù)據(jù)可知，亞鐵離子、鋁離子不能形成沉淀，將亞鐵離子氧化為鐵離子，鐵離子完全轉(zhuǎn)化為沉淀，
故答案為：亞鐵離子、鋁離子不能形成沉淀，將亞鐵離子氧化為鐵離子，鐵離子完全轉(zhuǎn)化為沉淀；
（4）IV中加入MnSO₄，與MnO₄^-發(fā)生氧化還原反應(yīng)，從而除去過量的MnO₄^-，故答案為：除去過量的MnO₄^-．

點(diǎn)評(píng)：本題考查較綜合，涉及離子反應(yīng)方程式的書寫、沉淀生成及氧化還原反應(yīng)，為高頻考點(diǎn)，把握習(xí)題中的信息為解答的關(guān)鍵，側(cè)重氧化還原反應(yīng)及信息處理能力的考查，題目難度不大．