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.再经过一系列操作,分离得到产品.
(1)步骤Ⅰ中过滤所得滤渣主要成分为:
,H
2SO
4溶解Al
2O
3的离子方程式为:
.
(2)步骤Ⅱ中加入KMnO
4时发生反应的离子方程式为:
.
(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均为0.1mol•L
﹣1①根据表中数据解释步骤Ⅱ的目的:
,
②当Al
3+开始沉淀时,Fe
3+的浓度约为:
.
(4)已知:一定条件下,MnO
4﹣可与Mn
2+反应生成MnO
2.
①向Ⅲ的沉淀中加入浓盐酸并加热,能说明沉淀中存在MnO
2的现象是:
.
②步骤Ⅳ中加入MnSO
4的目的是:
.
(5)步骤Ⅴ中“一系列操作”是
、
.