Question

【題目】實驗室利用馬礦的礦渣(成分Fe2O3FeOAl2O3SiO2)制備明礬[KAl(SO4)2·12H2O]和綠礬FeSO4·7H2O流程如下：

(1)操作I得到的濾渣主要成分是__________

(2)加入H2O2的離子反應方程式為__________

(3)若X是一種固體單質，且溶液Ⅲ的溶質只有一種，則X化學式為_________

(4)向明礬水溶液中加過量的NaOH溶液，其離子方程式為_________

(5)綠礬放置在空氣中，可能被氧氣氧化，請設計實驗判斷綠礬是否被氧化(簡述實驗過程現象和結論)____

(6)若實驗室取用1kg礦渣(含鐵元素5.6%)進行實驗，操作Ⅱ中消耗鐵紅80g，假設每個過程反應都恰好完全進行，且忽略損失，則理論上得到綠礬__________g

Answer 1

【答案】 SiO2 2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O Fe Al3++4OH-=AlO2-+2H2O 取少量綠礬固體于試管中加入適量蒸餾水振蕩溶解，滴加1-2滴KSCN溶液，若溶液變紅則綠礬在空氣中被氧化 834.

【解析】 (1) 礦渣(成分Fe2O3FeOAl2O3SiO2)用稀硫酸溶解，其中中含有二氧化硅不能溶解，操作I得到的濾渣為SiO2，故答案為：SiO2；

(2)溶解生成的亞鐵離子能夠被H2O2氧化，反應的離子反應方程式為2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O，故答案為：2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O；

(3)根據流程圖，氫氧化鐵溶解生成鐵離子，與X反應生成了亞鐵離子，若X是一種固體單質，且溶液Ⅲ的溶質只有一種，則X為鐵，故答案為：Fe；

(4)向明礬水溶液中加過量的NaOH溶液反應生成偏鋁酸鈉，離子方程式為Al3++4OH-=AlO2-+2H2O，故答案為：Al3++4OH-=AlO2-+2H2O；

(5)綠礬放置在空氣中，可能被氧氣氧化生成硫酸鐵，判斷綠礬是否被氧化，只需要證明是否含有鐵離子即可，操作為取少量綠礬固體于試管中加入適量蒸餾水振蕩溶解，滴加1-2滴KSCN溶液，若溶液變紅則綠礬在空氣中被氧化，故答案為：取少量綠礬固體于試管中加入適量蒸餾水振蕩溶解，滴加1-2滴KSCN溶液，若溶液變紅則綠礬在空氣中被氧化；

(6) 1kg礦渣(含鐵元素5.6%)含有鐵元素的質量為56g，物質的量為1mol，操作Ⅱ中消耗鐵紅80g，三氧化二鐵的物質的量為0.5mol，則生成的氫氧化鐵的物質的量=1mol+0.5mol×2=2mol，溶解生成2mol Fe3+，根據2Fe3+ + Fe=3Fe2+，與鐵反應后生成3mol Fe2+，即最終生成3molFeSO4·7H2O，質量為3mol×278g/mol=834g，故答案為：834。