Question

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

某工廠計劃利用煉鋁廠的廢料鋁灰(含Al、A12O3、少量SiO2和FeOxFe2O3)為原料生產明礬產品，設計的生產工藝流程如下：

己知：

請回答下列問題：

(1)檢驗濾液A中是否存在Fe2+，可用K3[Fe(CN)6]溶液，請寫出其檢驗的離子反應方程式____。

(2)沉淀器中加入KMnO4溶液的作用是____；有人認為該生產流程較為復雜，可以用____溶液(填化學式)代替KMnO4溶液而使操作Ⅰ和操作Ⅱ過程得到優化。

(3)操作Ⅲ是 ___、____(填操作名稱)、過濾、洗滌；在洗滌晶體時采用的洗滌劑最合適的是 ___(填正確答案標號)。

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pH=3，請計算說明Fe3+是否完全沉淀(當Fe3+離子濃度小于或等于1.0x 10-5 mol/L時，可以認為溶液中無該離子)____。

Answer 1

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

【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溶液調節pH，將Fe3+反應生成Fe(OH)3的紅褐色沉淀除去，所以濾渣Ⅱ為Fe(OH)3沉淀，紫紅色溶液B中含MnO4-，加入MnSO4，發生歧化反應，生成MnO2的黑色固體，得到無色溶液中主要含有Al3+，加入K2SO4，生成明礬[KAI(SO4)212H2O]晶體。

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

（2）KMnO4溶液具有強氧化性，氧化Fe2+為Fe3+，過氧化氫也具有強氧化性，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，蒸發濃縮、冷卻結晶、過濾、洗滌；[KAI(SO4)212H2O]易溶于水，也與稀硫酸反應，所以用70%的酒精洗滌晶體，故答案為：蒸發濃縮；冷卻結晶；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+沒有沉淀完全，故答案為：由可知，，所以Fe3+沒有沉淀完全。