Question

【题目】铝铁合金在微电机中有广泛应用，某兴趣小组为利用废弃的铝铁合金设计了如下实验流程制备聚合硫酸铁和明矾：

（1）浸泡、过滤过程中加入过量的试剂X目的是将铝、铁分离。试剂X是一种常见的强碱，明矾是一种硫酸盐，化学式为KAl(SO4)2·12H2O。试剂X 应为（填化学式）。
（2）聚合硫酸铁是一种无毒无害、化学性质稳定、能与水混溶的新型混凝剂，微溶于乙醇，其化学式可表示为[Fe2(OH)x(SO4)y]n。
①混凝剂聚合硫酸铁可用于净水的原理是。
②请用含y的代数式表示x的数值：x =。
③水解过程中，溶液的pH与x的关系如图所示。溶液的pH=时聚合硫酸铁中x的数值达到最大值。加入试剂Fe2O3目的是。

④浓缩时需要向其中加入一定量的乙醇，加入乙醇的目的是。

Answer 1

【答案】
（1）KOH
（2）聚合硫酸铁具有吸附作用,吸附悬浮颗粒,形成较大颗粒而沉降,6-2y,3,调节混合溶液pH,降低聚合硫酸铁的溶解度,以便析出
【解析】（1）明矾是一种常见铝钾硫酸盐，所以为充分利用原料，试剂X应为KOH；
（2）①聚合硫酸铁是一种无毒无害、化学性质稳定、能与水混溶的新型絮凝剂，具有较大表面积能吸附悬浮杂质，有净水的作用，聚合硫酸铁可用于净水的原理是具有吸附作用；②根据化合物中元素的化合价的代数和为0，铁元素的化合价为+3，氢氧根的化合价为-1，硫酸根的化合价为-2，得（+3）×2+（-1）×x+（-2）×y=0，可得：x=6-2y；③由图可知，溶液的pH=3时聚合硫酸铁中x的数值达到最大值（2.5）。水解时加入试剂氧化铁降低聚合硫酸铁的溶解度，以便析出；④乙醇易于挥发，一定量的乙醇，所得产物易于干燥.
所以答案是：（1）KOH；（2）聚合硫酸铁具有吸附作用，吸附悬浮颗粒，形成较大颗粒而沉降；6-2y；3；调节混合溶液pH；降低聚合硫酸铁的溶解度，以便析出.
【考点精析】本题主要考查了金属材料的选择依据的相关知识点，需要掌握黑色金属：通常指铁、锰、铬及它们的合金．重金属：如铜、锌、铅等；有色金属轻金属：如钠、镁、铝等；有色金属：通常是指除黑色金属以外的其他金属才能正确解答此题．