用含有Al
2O
3、SiO
2和少量FeO·
xFe
2O
3的铝灰制备Al
2(SO
4)
3·18H
2O,工艺流程如下(部分操作和条件略):
Ⅰ.向铝灰中加入过量稀H
2SO
4,过滤;
Ⅱ.向滤液中加入过量KMnO
4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MnSO
4至紫红色消失,过滤;
Ⅴ.浓缩、结晶、分离,得到产品。
(1)H
2SO
4溶解Al
2O
3的离子方程式是_________________________________________。
(2)将MnO
4 - 氧化Fe
2+的离子方程式补充完整:MnO
4 -+_______Fe
2++_______=Mn
2++_______Fe
3++________。
(3)已知:生成氢氧化物沉淀的pH
| Al(OH)3
| Fe(OH)2
| Fe(OH)3
|
开始沉淀时
| 3.4
| 6.3
| 1.5
|
完全沉淀时
| 4.7
| 8.3
| 2.8
|
注:金属离子的起始浓度为0.1 mol·L
-1根据表中数据解释步骤Ⅱ的目的:____________________________________________。
(4)己知:一定条件下,MnO
4 - 可与Mn
2+反应生成MnO
2,
①向Ⅲ的沉淀中加入浓HCl并加热,能说明沉淀中存在MnO
2的现象是_____________。
②Ⅳ中加入MnSO
4的目的是___________________________________________。