解题思路:(1)明矾中等弱酸根离子Al3+水解产生氢氧化铝胶体,能够吸附水中悬浮的物质形成沉淀而除去,从而达到达到净水的目的;
(2)根据制备流程可知,操作Ⅰ是把难溶性固体与溶液分离的操作;操作Ⅱ通过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥等操作获得明矾;
(3)铁氰化钾溶液与Fe2+反应生成蓝色沉淀,据此完成亚铁离子的检验;
(4)根据制备流程,铁离子比亚铁离子更容易除去,所以加入高锰酸钾溶液可以将亚铁离子氧化成铁离子;根据题中信息判断反应物、生成物,然后写出反应的离子方程式;根据表中数据进行判断,溶液的pH=3时Fe3+可以形成沉淀Fe(OH)3;
(5)根据题意“在pH=3、加热条件下,MnO4-可与Mn2+反应生成MnO2”写出反应的离子方程式;在溶液的pH=3时,所以滤渣的成分含有MnO2和 Fe(OH)3;
(6)在放电时,铝失去电子,Ni(OH)2达到电子生成NiO(OH),据此写出电池反应的化学方程式.
(1)明矾是强酸弱碱盐,弱酸根离子Al3+水解产生氢氧化铝胶体,能够吸附水中悬浮的物质形成沉淀而除去,从而达到达到净水的目的.其反应原理用方程式表示为:Al3++3H2O⇌Al(OH)3+3H+,
故答案为:Al3++3H2O⇌Al(OH)3+3H+;
(2)操作Ⅰ是将难溶性固体与溶液分离的操作,叫过滤;操作Ⅱ是蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥就得到明矾,
故答案为:过滤;冷却结晶;洗涤;
(3)检验滤液A中是否存在Fe2+的方法是取适量滤液A于试管中,滴加铁氰化钾溶液,产生蓝色沉淀,证明Fe2+存在,
故答案为:取适量滤液A于试管中,滴加铁氰化钾溶液,产生蓝色沉淀,证明Fe2+存在;
(4)在滤液A中加入高锰酸钾的目的是使Fe2+转化为Fe3+,发生反应的离子方程式为:5Fe2++MnO4-+8H+═5Fe3++Mn2++4H2O,
根据表中数据可知当,溶液的pH=3时Fe3+可以完全形成沉淀Fe(OH)3,而氢氧化铝还没有形成沉淀,
故答案为:使Fe2+转化为Fe3+;5Fe2++MnO4-+8H+═5Fe3++Mn2++4H2O;使Fe3+转化成Fe(OH)3沉淀;
(5)在pH=3、加热条件下,MnO4-可与Mn2+反应生成MnO2,加入MnS04发生反应的离子方程式为:3Mn2++2MnO4-+2H2O=5MnO2↓+4H+,
由于溶液的pH=3,所以滤渣的成分含有MnO2和 Fe(OH)3,
故答案为:3Mn2++2MnO4-+2H2O=5MnO2↓+4H+;MnO2、Fe(OH)3;
(6以Al和NiO(OH)为电极,KOH溶液为电解液组成一种新型电池,放电时NiO(OH)转化为Ni(OH)2,铝做负极失电子在氢氧化钾溶液中生成偏铝酸钾,电池反应的化学方程式:Al+3NiO(OH)+KOH+H2O=KAlO2+3Ni(OH)2,
故答案为:Al+3NiO(OH)+KOH+H2O=KAlO2+3Ni(OH)2.
点评:
本题考点: 制备实验方案的设计;物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用.
考点点评: 本题通过明矾的制备流程,考查了物质制备方案的设计,题目难度较大,正确分析制备流程、明确制备原理为解答此类题的关键,试题综合性较强、知识点较多,充分考查了学生的分析、理解能力及灵活应用所学知识解决实际问题的能力.