Question

6．某研究小組利用硫鐵礦燒渣（主要成分是Fe₂O₃，還有少量的FeO、Fe₃O₄、Al₂O₃、SiO₂等雜質）制備FeSO₄•7H₂O晶體的流程如圖：

已知：①活化硫鐵礦還原Fe³⁺的反應為：FeS₂+7Fe₂（SO₄）₃+8H₂O=15FeSO₄+8H₂SO₄
②幾種金屬陽離子的氫氧化物沉淀時的pH如表所示

	Fe3+	Al3+	Fe2+
開始沉淀時	1.5	3.3	6.5
沉淀完全時	3.7	5.2	9.7

請回答下列問題：（1）酸浸時主要反應的離子方程式是Fe₂O₃+6H⁺=2Fe³⁺+3H₂O，濾渣的主要成分是SiO₂
（2）檢驗“還原“步驟中Fe³⁺是否被完全還原，應選擇C（填字母編號）
A、KMnO₄溶液   B、NaOH溶液   C、KSCN溶液
（3）加FeCO₃調節(jié)溶液pH至5.2～6.5（填pH范圍）其目的是除去鋁離子，防止生成氫氧化亞鐵沉淀
（4）操作X的名稱是攪拌、靜置．

Answer 1

分析 硫鐵礦燒渣加入硫酸酸浸，得到濾渣為SiO₂，濾液中含有硫酸鐵、硫酸亞鐵以及硫酸鋁等，加入活化硫鐵礦還原得到濾液含有硫酸亞鐵、硫酸鋁，調節(jié)溶液pH5.2～6.5之間可除去鋁離子，過濾、蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶得到FeSO₄•7H₂O晶體．

解答 解：硫鐵礦燒渣加入硫酸酸浸，得到濾渣為SiO₂，濾液中含有硫酸鐵、硫酸亞鐵以及硫酸鋁等，加入活化硫鐵礦還原得到濾液含有硫酸亞鐵、硫酸鋁，調節(jié)溶液pH5.2～6.5之間可除去鋁離子，過濾、蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶得到FeSO₄•7H₂O晶體．
（1）酸浸過程中金屬氧化物都和稀鹽酸反應生成氯化物，主要離子反應方程式為Fe₂O₃+6H⁺=2Fe³⁺+3H₂O，濾渣為SiO₂，
故答案為：Fe₂O₃+6H⁺=2Fe³⁺+3H₂O；SiO₂；
（2）如含有鐵離子，加入KSCN發(fā)生顏色反應，溶液呈紅色，則可用KSCN檢驗，故答案為：C；
（3）加FeCO₃調節(jié)溶液pH至5.2～6.5之間，可除去鋁離子，且防止生成氫氧化亞鐵沉淀，故答案為：5.2～6.5；除去鋁離子，防止生成氫氧化亞鐵沉淀；
（4）加入碳酸亞鐵固體之后，應充分攪拌，使之充分反應，然后靜置濁液，過濾，以得到硫酸亞鐵溶液，故答案為：攪拌；靜置．

點評 本題考查制備實驗方案設計，為高考高頻點，此種題型涉及物質性質、實驗基本操作，明確物質的性質及每一步發(fā)生的反應、基本操作方法是解本題關鍵，熟練掌握元素化合物知識，靈活運用知識解答問題，題目難度中等．