27.（ 12分）

用含有 A 1₂ O₃、 SiO₂和少量 FeO· xFe₂ O₃的铝灰制备 A 1₂( SO₄)₃· 18 H₂ O，工艺流程如下(部分操作和条件略)：

Ⅰ．向铝灰中加入过量稀 H₂ SO₄，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) H₂ SO₄溶解 A 1₂ O₃的离子方程式是___________ 。

( 2)将 MnO₄^-氧化 Fe²⁺的离子方程式补充完整：

（ 3）已知：

根据表中数据解释步骤Ⅱ的目的： ______________

( 4)已知：一定条件下， MnO₄^-可与 Mn²⁺反应生成 MnO₂。

①向Ⅲ的沉淀中加入浓 HCl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_______________ 。

【答案】（ 1） Al₂ O₃＋ 6 H^＋= 2 Al³^＋＋ 3 H₂ O；

（ 2） 5、 8 H⁺、 5、 4 H₂ O；

（ 3） 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）①生成有黄绿色气体；②除去过量的 MnO₄^-。

【解析】（ 1）加酸后， A 1₂ O₃和 FeO· xFe₂ O₃溶解， SiO₂不溶，过滤除去。

（ 2）根据氧化还原反应得失电子守恒， Mn得到 5 e^-， Fe失去 1 e^-，因此 Fe的系数为 5，根据电荷守恒，反应前 H⁺参与反应，生成产物 H₂ O。

（ 3）步骤 II的目的，是将 Fe²⁺氧化为 Fe³⁺，调节 pH值使 Fe以 Fe（ OH）₃形式除去。

（ 4）① MnO₂可与浓 HCl反应产生氯气，若有黄绿色气体生成说明沉淀中存在 MnO₂。

②Ⅲ的上层液呈紫红色， MnO₄^-过量，加入 MnSO₄，除去过量的 MnO₄^-。

28.（ 15分）

某学生对 SO₂与漂粉精的反应进行实验探究：

（ 1） Cl₂和 Ca (OH)₂制取漂粉精的化学方程式是_______________ 。

（ 2） pH试纸颜色的变化说明漂粉精溶液具有的性质是________________。

（ 3）向水中持续通入 SO₂，未观察到白雾。推测现象 i的白雾由 HCl小液滴形成，进行如下实验：

a．用湿润的碘化钾淀粉试纸检验白雾，无变化；

b．用酸化的 AgNO₃溶液检验白雾，产生白色沉淀。

①实验 a的目的是______________。

②由实验 a、 b不能判断白雾中含有 HCl，理由是_____________。

（ 4）现象 ii中溶液变为黄绿色的可能原因：随溶液酸性的增强，漂粉精的有效成分和 Cl^-发生反应。通过进一步实验确认了这种可能性，其实验方案是____________ 。

（ 5）将 A瓶中混合物过滤、洗涤，得到沉淀 X。

①向沉淀 X中加入稀 HCl，无明显变化。取上层清液，加入 BaCl₂溶液，产生白色沉淀。则沉淀 X中含有的物质是______________。

②用离子方程式解释现象 iii中黄绿色褪去的原因：_______________。

【答案】（ 1） 2 Cl₂＋ 2 Ca (OH)₂= CaCl₂＋ Ca (ClO)₂＋ 2 H₂ O；

（ 2）碱性、漂白性；

（ 3）①检验白雾中是否 Cl₂，排除 Cl₂干扰；

②白雾中含有 SO₂， SO₂可与酸化的 AgNO₃溶液反应生成白色沉淀；

（ 4）向漂粉精溶液中逐滴加入硫酸，观察溶液颜色是否变为黄绿色；

（ 5）① CaSO₄；② Cl₂＋ SO₂＋ 2 H₂ O= 4 H^＋＋ 2 Cl^－＋ SO₄²^－；

【解析】（ 1） Cl₂和 Ca (OH)₂反应生成漂粉精的反应为 2 Cl₂＋ 2 Ca (OH)₂= CaCl₂＋ Ca (ClO)₂＋ 2 H₂ O。

（ 2） pH试纸变蓝说明溶液呈碱性，颜色褪去说明溶液有漂白性。

（ 3）①向水中持续通入 SO₂，未观察到白雾说明 SO₂不能形成白雾。反应中有 Cl₂生成，用湿润的碘化钾淀粉试纸检验白雾是为了排除 Cl₂干扰。

②白雾中含有的 SO₂可被 HNO₃氧化为 H₂ SO₄，也可使酸化的 AgNO₃溶液产生白色沉淀。

（ 4）溶液变为黄绿色说明有氯气生成，可向漂粉精中逐滴加入硫酸，看是否产生氯气。

（ 5）向沉淀 X中加入稀 HCl，无明显变化，取上层清液，加入 BaC 1₂溶液，产生白色沉淀，说明 SO₂被 Cl₂氧化为 SO₄^{2 -}，故沉淀 X为 CaSO₄。