Question

16．鐵黃是一種重要的顏料，化學(xué)式為Fe₂O₃•xH₂O，廣泛用于涂料、橡膠、塑料文教用品等工業(yè)．實(shí)驗(yàn)室模擬工業(yè)利用硫酸渣（含F(xiàn)e₂O₃及少量的CaO、MgO等）和黃鐵礦粉（主要成分為FeS₂）制備鐵黃的流程如下：（已知：FeS₂+H₂SO₄（稀）═FeSO₄+H₂S↑+S↓）

（1）操作Ⅰ中為了提高硫酸渣的溶解速度，可采取的措施有提高反應(yīng)溫度，粉碎硫酸渣增大接觸面積（任寫兩種）．
（2）濾液X中加入黃鐵礦粉后，發(fā)生的還原反應(yīng)離子方程式為2Fe³⁺+H₂S=2Fe²⁺+S↓+2H⁺；
（3）操作Ⅱ中除用到玻璃棒外，還需要的玻璃儀器是燒杯、普通漏斗；
（4）在溶液Y中通入空氣的目的是做氧化劑，將Fe²⁺氧化成Fe³⁺；通入NH₃發(fā)生的離子反應(yīng)為Fe³⁺+3NH₃•H₂O=Fe（OH）₃↓+3NH₄⁺．
（5）驗(yàn)證濾渣Z灼燒的尾氣中含有SO₂的方法將氣體通入品紅溶液，溶液褪色，加熱恢復(fù)原來的顏色；
（6）為了測(cè)定制備鐵黃中結(jié)晶水的含量，進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn)．

用分析天平準(zhǔn)確稱量m₁g樣品置于坩堝中加熱、冷卻；經(jīng)過重復(fù)操作，當(dāng)樣品質(zhì)量恒重時(shí)，測(cè)得質(zhì)量為m₂g，用算式表示出鐵黃中結(jié)晶水的個(gè)數(shù)x=$\frac{80{m}_{2}}{9（{m}_{1}{-m}_{2}）}$．
（7）擬用酸性高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定某亞鐵鹽溶液中Fe²⁺離子的濃度，請(qǐng)寫出該反應(yīng)的離子方程式5Fe²⁺+MnO₄^-+8H⁺=5Fe³⁺+Mn²⁺+4H₂O，并敘述滴定終點(diǎn)的判斷方法當(dāng)?shù)稳胱詈笠坏胃咤i酸鉀溶液時(shí)，溶液變成淺紫色，且半分鐘不恢復(fù)原色．

Answer 1

分析 硫酸渣中含F(xiàn)e₂O₃、CaO、MgO等，用稀硫酸溶解，過濾除去不溶物，再加FeS₂發(fā)生反應(yīng)FeS₂+H₂SO₄（稀）═FeSO₄+H₂S↑+S↓，H₂S可以將Fe³⁺還原為Fe²⁺，過濾分離，濾渣含有S、FeS₂等，濾液中含有Fe²⁺，通入空氣氧化將將Fe²⁺氧化成Fe³⁺，氨氣反應(yīng)得到Fe（OH）₃，過濾分離，烘干得到鐵黃，液E中含有硫酸銨等．
（1）增大接觸面積，升高溫度等都可提高硫酸渣的溶解速度；
（2）H₂S可以將Fe³⁺還原為Fe²⁺，同時(shí)生成S；
（3）操作Ⅱ是過濾，用到的玻璃儀器有：燒杯、漏斗、玻璃棒；
（4）在溶液Y中通入空氣將亞鐵離子氧化為鐵離子，通入NH₃后，鐵離子與氨水反應(yīng)生成氫氧化鐵沉淀；
（5）利用品紅溶液檢驗(yàn)尾氣中含有SO₂；
（6）質(zhì)量減輕為結(jié)晶水的質(zhì)量，結(jié)合化學(xué)式Fe₂O₃•xH₂O計(jì)算鐵黃中結(jié)晶水?dāng)?shù)目；
（7）Fe²⁺離子被氧化為Fe³⁺，高錳酸根被還原為Mn²⁺，當(dāng)?shù)稳胱詈笠坏胃咤i酸鉀溶液時(shí)，溶液變成淺紫色，且半分鐘不恢復(fù)原色．

解答 解：硫酸渣中含F(xiàn)e₂O₃、CaO、MgO等，用稀硫酸溶解，過濾除去不溶物，再加FeS₂發(fā)生反應(yīng)FeS₂+H₂SO₄（�。┄TFeSO₄+H₂S↑+S↓，H₂S可以將Fe³⁺還原為Fe²⁺，過濾分離，濾渣含有S、FeS₂等，濾液中含有Fe²⁺，通入空氣氧化將將Fe²⁺氧化成Fe³⁺，氨氣反應(yīng)得到Fe（OH）₃，過濾分離，烘干得到鐵黃，液E中含有硫酸銨等．
（1）適當(dāng)增加稀硫酸濃度、提高反應(yīng)溫度、粉碎硫酸渣增大接觸面積等，都可提高硫酸渣的溶解速度；
故答案為：提高反應(yīng)溫度、粉碎硫酸渣增大接觸面積；
（2）H₂S可以將Fe³⁺還原為Fe²⁺，同時(shí)生成S，反應(yīng)離子方程式為：2Fe³⁺+H₂S=2Fe²⁺+S↓+2H⁺，
故答案為：2Fe³⁺+H₂S=2Fe²⁺+S↓+2H⁺；
（3）操作Ⅱ是過濾，除用到玻璃棒外，還需要的玻璃儀器是：燒杯、普通漏斗，
故答案為：燒杯、普通漏斗；
（4）在溶液Y中通入空氣的目的是：做氧化劑，將Fe²⁺氧化成Fe³⁺，通入NH₃發(fā)生的離子反應(yīng)為：Fe³⁺+3NH₃•H₂O=Fe（OH）₃↓+3NH₄⁺，
故答案為：做氧化劑，將Fe²⁺氧化成Fe³⁺；Fe³⁺+3NH₃•H₂O=Fe（OH）₃↓+3NH₄⁺；
（5）驗(yàn)證濾渣Z灼燒的尾氣中含有SO₂的方法：將氣體通入品紅溶液，溶液褪色，加熱恢復(fù)原來的顏色，
故答案為：將氣體通入品紅溶液，溶液褪色，加熱恢復(fù)原來的顏色；
（6）結(jié)晶水的質(zhì)量為（m₁-m₂）g，則$\frac{{m}_{1}-{m}_{2}}{{m}_{2}}$=$\frac{160}{18x}$，解得x=$\frac{80{m}_{2}}{9（{m}_{1}{-m}_{2}）}$，
故答案為：$\frac{80{m}_{2}}{9（{m}_{1}{-m}_{2}）}$；
（7）用酸性高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定某亞鐵鹽溶液中Fe²⁺離子的濃度，該反應(yīng)的離子方程式：5Fe²⁺+MnO₄^-+8H⁺=5Fe³⁺+Mn²⁺+4H₂O，滴定終點(diǎn)的判斷方法為：當(dāng)?shù)稳胱詈笠坏胃咤i酸鉀溶液時(shí)，溶液變成淺紫色，且半分鐘不恢復(fù)原色，
故答案為：5Fe²⁺+MnO₄^-+8H⁺=5Fe³⁺+Mn²⁺+4H₂O；當(dāng)?shù)稳胱詈笠坏胃咤i酸鉀溶液時(shí)，溶液變成淺紫色，且半分鐘不恢復(fù)原色．

點(diǎn)評(píng) 本題考查物質(zhì)制備實(shí)驗(yàn)，涉及物質(zhì)分離和提純、基本實(shí)驗(yàn)操作、滴定實(shí)驗(yàn)及計(jì)算等知識(shí)點(diǎn)，側(cè)重分析與實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ目疾�，是�?duì)學(xué)生綜合能力的考查，題目難度中等．