用含有A12O3、SiO2和少量FeO?xFe2O3的铝灰制备A12（SO4）3?18H2O．，工艺流程如下（部分操作和条件略）：

Question

用含有A12O3、SiO2和少量FeO?xFe2O3的铝灰制备A12（SO4）3?18H2O．，工艺流程如下（部分操作和条件略）：Ⅰ．向铝灰中加入过量稀H2SO4，过滤；Ⅱ．向滤液中加入过量KMnO4溶液，调节溶液的pH约为3；Ⅲ．加热，产生大量棕色沉淀，静置，上层溶液呈紫红色：Ⅳ．加入MnSO4至紫红色消失，过滤；Ⅴ．浓缩、结晶、分离，得到产品．（1）H2SO4溶解A12O3的离子方程式是______（2）KMnO4-氧化Fe2+的离子方程式补充完整：1MnO ?4+______Fe2++____________=1Mn2++______Fe3++____________（3）已知：生成氢氧化物沉淀的pHAl（OH）3Fe（OH）2Fe（OH）3开始沉淀时3.46.31.5完全沉淀时4.78.32.8注：金属离子的起始浓度为0.1mol?L-1 根据表中数据解释步骤Ⅱ的目的：______．（4）己知：一定条件下，MnO4-可与Mn2+反应生成MnO2．①向Ⅲ的沉淀中加入浓HCI并加热，能说明沉淀中存在MnO2的现象是______．②Ⅳ中加入MnSO4的目的是______．

Answer 1

（1）硫酸溶解氧化铝生成硫酸铝和水，反应的离子方程式为：Al₂O₃+6H⁺=2Al³⁺+3H₂O；
故答案为：Al₂O₃+6H⁺=2Al³⁺+3H₂O；
（2）反应中MnO₄^-→Mn²⁺，Fe²⁺→Fe³⁺，MnO₄^-系数为1，根据电子转移守恒可知，Fe²⁺系数为

7?2

3?2

=5，由元素守恒可知，Fe³⁺系数为5，由电荷守恒可知，由H⁺参加反应，其系数为8，根据元素原子守恒可知，有H₂O生成，其系数为4，方程式配平为MnO₄^-+5 Fe²⁺+8H⁺=Mn²⁺+5Fe³⁺+4H₂O；
故答案为：5；8H⁺； 5； 4H₂O；
（3）向滤液中加入过量KMnO₄溶液，目的是氧化亚铁离子为三价铁离子，依据图表数据分析可知，铁离子开始沉淀和沉淀完全的溶液PH为1.5--2.8，铝离子和亚铁离子开始沉淀的溶液PH大于3，所以调节溶液的pH约为3，可以使铁离子全部沉淀，铝离子不沉淀分离；
故答案为：pH约为3时，Fe²⁺和Al³⁺不能形成沉淀，将Fe²⁺氧化为Fe³⁺，可使铁完全沉淀；
（4）一定条件下，MnO₄^-可与Mn²⁺反应生成MnO₂
①向Ⅲ的沉淀中加入浓HCl并加热，二氧化锰和浓盐酸在加热条件下反应生成氯化锰、氯气和水，生成的氯气是黄绿色气体，能说明沉淀中存在MnO₂的现象是生成黄绿色气体；
故答案为：生成黄绿色气体；
②MnO₄^-可与Mn²⁺反应生成MnO₂，过滤除去，所以可以利用MnSO₄的溶液和高锰酸钾溶液反应生成二氧化锰，把过量高锰酸根离子除去；
故答案为：除去过量的MnO₄^-．