明礬[KAl(SO4)2?12H2O]在生產(chǎn)、生活中有廣泛用途:飲用水的凈化;造紙工業(yè)上作施膠劑;食品工業(yè)的發(fā)酵劑等.利用煉鋁廠的廢料--鋁灰(含Al、Al2O3及少量SiO2和FeO?xFe2O3)可制備明礬.工藝流程如下:
回答下列問題:
(1)明礬凈水的原理是(用離子方程表示)
Al3++3H2O?Al(OH)3+3H+
Al3++3H2O?Al(OH)3+3H+
(2)操作Ⅰ是過濾
過濾
,操作Ⅱ是蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶
冷卻結(jié)晶
、過濾、洗滌
洗滌
、干燥.
(3)檢驗(yàn)濾液A中是否存在Fe2+的試劑是高錳酸鉀酸性溶液或鐵氰化鉀溶液
高錳酸鉀酸性溶液或鐵氰化鉀溶液
(只用一種試劑)
(4)在濾液A中加入高錳酸鉀發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為(該條件下Fe2+ 轉(zhuǎn)化為Fe3+,MnO4-轉(zhuǎn)化為Mn2+)5Fe2++MnO4-+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O
5Fe2++MnO4-+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O
.
已知:生成氫氧化物沉淀的pH如下表所示
| Al(OH)3 | Fe(OH)2 | Fe(OH)3 |
開始沉淀時(shí) | 3.4 | 6.3 | 1.5 |
完全沉淀時(shí) | 4.7 | 8.3 | 2.8 |
注:金屬離子的起始濃度為0.1mol?L
-1根據(jù)表中數(shù)據(jù)解釋調(diào)pH=3的目的
使Fe3+轉(zhuǎn)化成Fe(OH)3沉淀,并防止Al3+沉淀
使Fe3+轉(zhuǎn)化成Fe(OH)3沉淀,并防止Al3+沉淀
.
(5)已知:在pH=3、加熱條件下,MnO
4-可與Mn
2+反應(yīng)生成MnO
2.加入MnSO
4發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為:
3Mn2++2MnO4-+2H2O=5MnO2+4H+
3Mn2++2MnO4-+2H2O=5MnO2+4H+
.濾渣2含有的物質(zhì)是
MnO2、Fe(OH)3
MnO2、Fe(OH)3
.