Question

【題目】明礬［KAl(SO4)212H2O］在生產、生活中有廣泛用途：飲用水的凈化；造紙工業上作施膠劑；食品工業的發酵劑等。利用煉鋁廠的廢料 — 鋁灰（含 Al、Al2O3 及少量 SiO2 和 FeOxFe2O3）可制備明礬。工藝流程如下：

回答下列問題：

（1）欲配制 480 ml 1.0 mol / L H2SO4 溶液，需要 18 mol / L H2SO4 溶液的體積是 _______，已有下列儀器：燒杯，量筒，膠頭滴管，玻璃棒，還需用到的儀器是 _____________。

（2）“酸浸”過程中“，酸浸鐵”發生反應的離子方程式是 ______________。

（3）明礬凈水的原理是 _____________（用離子方程式表示）。

（4）檢驗濾液 A 中是否存在 Fe2+ 的實驗操作是 __________________。

（5）在濾液 A 中加入高錳酸鉀溶液的目的是 ________________（用離子方程式表示）（該條件下 MnO4- 轉化為 Mn2+）

（6）已知：加入 MnSO4，Mn2+ 可與 MnO4- 反應生成 MnO2，該反應氧化劑與還原劑的物質的量之比為 ____________。

（7）操作Ⅱ是 ___________、__________、過濾、洗滌、干燥。

Answer 1

【答案】27.8mL 500mL容量瓶 FeO·xFe2O3＋（2＋6x）H＋= Fe2＋＋2x Fe3＋＋（3x＋1）H2O（ Al3＋＋3H2OAl(OH)3(膠體)＋3H＋ 取濾液少許于試管中，滴加鐵氰化鉀溶液，如果產生藍色沉淀則有Fe2＋ (或滴加酸性高錳酸鉀溶液，酸性高錳酸鉀溶液褪色則有Fe2＋) 5Fe2＋＋MnO4-＋8H＋=5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O 2:3 蒸發濃縮 冷卻結晶

【解析】

⑴欲配制 480 ml 1.0 mol / L H2SO4 溶液，需要 18 mol / L H2SO4 溶液的體積是即27.8 mL，

因配制480 mL溶液，無480mL容量瓶，必須先配500mL溶液，再取出480 mL，已有下列儀器：燒杯，量筒，膠頭滴管，玻璃棒，還需用到的儀器是500 mL容量瓶，

故答案為27.8 mL；500 mL容量瓶；

⑵“酸浸”過程中“，酸浸鐵”發生反應的離子方程式是FeO·xFe2O3＋(2＋6x)H＋= Fe2＋＋

2x Fe3＋ ＋(3x＋1)H2O，

故答案為FeO·xFe2O3＋(2＋6x)H＋= Fe2＋＋2x Fe3＋ ＋(3x＋1)H2O；

⑶明礬凈水主要是鋁離子水解生成氫氧化鋁膠體而吸附水中的雜質，其原理是 Al3＋＋3H2OAl(OH)3(膠體)＋3H＋，

故答案為Al3＋＋3H2OAl(OH)3(膠體)＋3H＋；

⑷檢驗濾液A中是否存在Fe2+的實驗操作是取濾液少許于試管中，滴加鐵氰化鉀溶液，如果產生藍色沉淀則有Fe2＋(或滴加酸性高錳酸鉀溶液，酸性高錳酸鉀溶液褪色則有Fe2＋)，

故答案為取濾液少許于試管中，滴加鐵氰化鉀溶液，如果產生藍色沉淀則有Fe2＋ (或滴加酸性高錳酸鉀溶液，酸性高錳酸鉀溶液褪色則有Fe2＋)；

⑸在濾液 A 中加入高錳酸鉀溶液的目的是氧化亞鐵離子，使轉化為鐵離子，為除掉鐵離子做準備，反應原理5Fe2＋＋MnO4－＋8H＋=5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O，

故答案為5Fe2＋＋MnO4－＋8H＋=5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O；

⑹已知：加入MnSO4，Mn2+可與MnO4－反應生成 MnO2，MnO4－反應生成 MnO2化合價降低三價做氧化劑，Mn2+反應生成MnO2化合價升高2價做還原劑，根據升降守恒，其氧化劑與還原劑的物質的量之比為2:3，

故答案為2:3；

⑺操作Ⅱ是從溶液到晶體的過程，即操作為蒸發濃縮、冷卻結晶、過濾、洗滌、干燥，

故答案為蒸發濃縮；冷卻結晶；