Question

【題目】以下是用硫鐵礦燒渣(主要成分為Fe2O3、Fe3O4、FeO、SiO2)為原料制備高純氧化鐵的生產(chǎn)流程示意圖：

已知：①SiO2不溶于酸 ②Fe2(SO4)3 + Fe == 3FeSO4

回答下列問(wèn)題：

(1)酸浸、過(guò)濾后濾液A中的金屬陽(yáng)離子是_______________。

(2)步驟Ⅱ中加入足量的鐵粉目的是除去過(guò)量的酸，還可能有的作用是________________________。

(3)煅燒FeCO3生成產(chǎn)品I的化學(xué)反應(yīng)方程式為______________________。

(4)已知幾種鹽的溶解度隨溫度變化的曲線如下圖所示，產(chǎn)品Ⅱ的化學(xué)式為_____________，為了獲得產(chǎn)品Ⅱ，向(NH4)2SO4溶液中加入KCl溶液后，還需要進(jìn)行的操作是蒸發(fā)濃縮、__________、洗滌、干燥。

(5)檢驗(yàn)產(chǎn)品Ⅱ晶體中是否含有少量的氯化物雜質(zhì)需用到的試劑是________________________。

(6)步驟Ⅲ中可選用__________________(填序號(hào))試劑調(diào)節(jié)溶液的pH。

A．稀硝酸 B．雙氧水 C．氨水

Answer 1

【答案】 Fe3+、Fe2+ 將Fe3+還原為Fe2+ K2SO4 趁熱過(guò)濾 Ba(NO3)2溶液、AgNO3溶液 C

【解析】（1）根據(jù)硫鐵礦燒渣的成分，其中二氧化硅不與酸反應(yīng)，氧化亞鐵與酸反應(yīng)生成亞鐵鹽，溶液中有亞鐵離子，氧化鐵與酸反應(yīng)生成三價(jià)鐵的鹽，溶液中有鐵離子，所以濾液A的成分中含有的金屬陽(yáng)離子有：Fe3+、Fe2+；（2）由題中信息可知Fe2(SO4)3 + Fe == 3FeSO4，步驟Ⅱ中加入足量的鐵粉目的是除去過(guò)量的酸，還能使鐵離子全部轉(zhuǎn)化為亞鐵離子；（3）由流程圖可知煅燒碳酸亞鐵后生成氧化鐵，所以該反應(yīng)的化學(xué)方程式為4 FeCO3+ O2 2 Fe2O3+4 CO2；（4）產(chǎn)品II是無(wú)氯鉀肥，所以產(chǎn)品II是硫酸鉀，化學(xué)式為K2SO4；向(NH4)2SO4溶液中加入KCl溶液后，根據(jù)幾種鹽的溶解度曲線，可知同溫下硫酸鉀的溶解度較小，氯化銨的溶解度較大，所以還需要進(jìn)行的操作是蒸發(fā)結(jié)晶，將硫酸鉀以晶體形式析出，趁熱過(guò)濾、洗滌、干燥，即可得到產(chǎn)品II；（5）因?yàn)楫a(chǎn)品II是硫酸鉀，若要檢驗(yàn)含有氯化物，則應(yīng)先除去硫酸根離子，以免給氯離子的檢驗(yàn)帶來(lái)干擾，所以應(yīng)選擇的試劑是Ba(NO3)2溶液（除掉硫酸根離子）、AgNO3溶液（通過(guò)是否生成白色沉淀驗(yàn)證氯離子）；（6）稀硝酸、雙氧水都具有強(qiáng)氧化性，易把亞鐵離子氧化為鐵離子，同時(shí)給溶液帶來(lái)新的雜質(zhì)，所以選擇氨水調(diào)節(jié)pH，而且在后面的步驟中加入了銨鹽，所以不會(huì)引入新的雜質(zhì)，答案選C。