用含有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．向濾液中加入過量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Al2O3+6H+=2Al3++3H2OAl2O3+6H+=2Al3++3H2O。
（2）請寫出MnO4-氧化Fe2+的離子方程式：MnO4-+5Fe2++8H+=5Fe3++Mn2++4H2OMnO4-+5Fe2++8H+=5Fe3++Mn2++4H2O。
（3）已知：生成氫氧化物沉淀的pH
| Al（OH） 3 | Fe（OH） 2 | Fe（OH） 3 | |
| 開始沉淀時 | 3.4 | 6.3 | 1.5 |
| 完全沉淀時 | 4.7 | 8.3 | 2.8 |
根據(jù)表中數(shù)據(jù)解釋步驟Ⅱ的目的：
pH約為3時，F(xiàn)e2+和Al3+不能形成沉淀，將Fe2+氧化為Fe3+，可使鐵完全沉淀
pH約為3時，F(xiàn)e2+和Al3+不能形成沉淀，將Fe2+氧化為Fe3+，可使鐵完全沉淀
。（4）已知：一定條件下，MnO4-可與Mn2+反應(yīng)生成MnO2。
①向Ⅲ的沉淀中加入濃HCl并加熱，能說明沉淀中存在MnO2的現(xiàn)象是
生成黃綠色氣體
生成黃綠色氣體
。②Ⅳ中加入MnSO4的目的是
除去過量的MnO4-
除去過量的MnO4-
。【考點】制備實驗方案的設(shè)計．
【答案】Al2O3+6H+=2Al3++3H2O；MnO4-+5Fe2++8H+=5Fe3++Mn2++4H2O；pH約為3時，F(xiàn)e2+和Al3+不能形成沉淀，將Fe2+氧化為Fe3+，可使鐵完全沉淀；生成黃綠色氣體；除去過量的MnO4-
【解答】
【點評】
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發(fā)布：2024/4/20 14:35:0組卷：4引用：1難度：0.5
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1．硫鐵礦燒渣是硫鐵礦生產(chǎn)硫酸過程中產(chǎn)生的工業(yè)廢渣（主要含F(xiàn)e2O3及少量SiO2、Al2O3等雜質(zhì)）．用該燒渣制取藥用輔料--紅氧化鐵的工藝流程如下：
（1）在“還原焙燒”中產(chǎn)生的有毒氣體可能有．
（2）“酸浸”時間一般不超過20min,若在空氣中酸浸時間過長，溶液中Fe2+含量將下降，其原因是（用離子方程式表示）．
（3）根據(jù)下表數(shù)據(jù)：
在“除雜”步驟中，為除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值應(yīng)小于氫氧化物 Al（OH）3 Fe（OH）3 Fe（OH）2 開始沉淀的pH 3.10 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 3.68 9.61 ，檢驗
Fe3+已經(jīng)除盡的試劑是．
（4）“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉(zhuǎn)變?yōu)樘妓醽嗚F沉淀，則操作B是．
（5）煅燒A的反應(yīng)方程式是．
（6）a g燒渣經(jīng)過上述工藝可得紅氧化鐵b g.藥典標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，制得的紅氧化鐵中含氧化鐵不得少于98.0%，則所選用的燒渣中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)應(yīng)不低于（用含a、b的表達(dá)式表示）．發(fā)布：2025/1/19 8:0:1組卷：5引用：1難度：0.5 -
2．硫鐵礦燒渣是硫鐵礦生產(chǎn)硫酸過程中產(chǎn)生的工業(yè)廢渣（主要含F(xiàn)e2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等雜質(zhì)）．用該燒渣制取藥用輔料--紅氧化鐵的工藝流程如圖：
（1）在“還原焙燒”中產(chǎn)生的有毒氣體可能有．
（2）“酸浸”時間一般不超過20min,若在空氣中酸浸時間過長，溶液中Fe2+含量將下降，其原因是（用離子方程式表示）．
（3）根據(jù)下表數(shù)據(jù)：
在“除雜”步驟中，為除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值應(yīng)小于氫氧化物 Al（OH）3 Mg（OH）2 Fe（OH）3 Fe（OH）2 開始沉淀的pH 3.10 8.54 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 11.04 3.68 9.61 ，檢驗Fe3+已經(jīng)除盡的試劑是；當(dāng)pH=5時，溶液中c（Al3+）=mol?L-1（已知常溫下Ksp[Al（OH）3]=2.0×10-33）．
（4）“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉(zhuǎn)變?yōu)樘妓醽嗚F沉淀，則A的操作是．
（5）a g燒渣經(jīng)過上述工藝可得紅氧化鐵b g.藥典標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，制得的紅氧化鐵中含氧化鐵不得少于98.0%，則所選用的燒渣中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)應(yīng)不低于（用含a、b的表達(dá)式表示）．發(fā)布：2025/1/19 8:0:1組卷：114引用：4難度：0.5 -
3．硫鐵礦燒渣是硫鐵礦生產(chǎn)硫酸過程中產(chǎn)生的工業(yè)廢渣（主要含F(xiàn)e2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等雜質(zhì)）．用該燒渣制取藥用輔料--紅氧化鐵的工藝流程如下：
（1）在“還原焙燒”中產(chǎn)生的有毒氣體可能有．
（2）“酸浸”時間一般不超過20min,若在空氣中酸浸時間過長，溶液中Fe2+含量將下降，其原因是（用離子方程式表示）．
（3）根據(jù)下表數(shù)據(jù)：
在“除雜”步驟中，為除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值應(yīng)小于氫氧化物 Al（OH）3 Mg（OH）2 Fe（OH）3 Fe（OH）2 開始沉淀的pH 3.10 8.54 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 11.04 3.68 9.61 ，常溫下，當(dāng)pH=5時，溶液中c（Al3+）=mol?L-1（已知常溫下Ksp[Al（OH）3]═2.0×10-33）．
（4）“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉(zhuǎn)變?yōu)樘妓醽嗚F沉淀，則A的操作是．發(fā)布：2025/1/19 8:0:1組卷：12引用：1難度：0.5