Question

【題目】鋁鐵合金在微電機中有廣泛應用，某興趣小組為利用廢棄的鋁鐵合金設計了如下實驗流程制備聚合硫酸鐵和明礬：

（1）浸泡、過濾過程中加入過量的試劑X目的是將鋁、鐵分離。試劑X是一種常見的強堿，明礬是一種硫酸鹽，化學式為KAl(SO4)2·12H2O。試劑X 應為（填化學式）。
（2）聚合硫酸鐵是一種無毒無害、化學性質穩定、能與水混溶的新型混凝劑，微溶于乙醇，其化學式可表示為[Fe2(OH)x(SO4)y]n。
①混凝劑聚合硫酸鐵可用于凈水的原理是。
②請用含y的代數式表示x的數值：x =。
③水解過程中，溶液的pH與x的關系如圖所示。溶液的pH=時聚合硫酸鐵中x的數值達到最大值。加入試劑Fe2O3目的是。

④濃縮時需要向其中加入一定量的乙醇，加入乙醇的目的是。

Answer 1

【答案】
（1）KOH
（2）聚合硫酸鐵具有吸附作用,吸附懸浮顆粒,形成較大顆粒而沉降,6-2y,3,調節混合溶液pH,降低聚合硫酸鐵的溶解度,以便析出
【解析】（1）明礬是一種常見鋁鉀硫酸鹽，所以為充分利用原料，試劑X應為KOH；
（2）①聚合硫酸鐵是一種無毒無害、化學性質穩定、能與水混溶的新型絮凝劑，具有較大表面積能吸附懸浮雜質，有凈水的作用，聚合硫酸鐵可用于凈水的原理是具有吸附作用；②根據化合物中元素的化合價的代數和為0，鐵元素的化合價為+3，氫氧根的化合價為-1，硫酸根的化合價為-2，得（+3）×2+（-1）×x+（-2）×y=0，可得：x=6-2y；③由圖可知，溶液的pH=3時聚合硫酸鐵中x的數值達到最大值（2.5）。水解時加入試劑氧化鐵降低聚合硫酸鐵的溶解度，以便析出；④乙醇易于揮發，一定量的乙醇，所得產物易于干燥.
所以答案是：（1）KOH；（2）聚合硫酸鐵具有吸附作用，吸附懸浮顆粒，形成較大顆粒而沉降；6-2y；3；調節混合溶液pH；降低聚合硫酸鐵的溶解度，以便析出.
【考點精析】本題主要考查了金屬材料的選擇依據的相關知識點，需要掌握黑色金屬：通常指鐵、錳、鉻及它們的合金．重金屬：如銅、鋅、鉛等；有色金屬輕金屬：如鈉、鎂、鋁等；有色金屬：通常是指除黑色金屬以外的其他金屬才能正確解答此題．