Question

【題目】工業(yè)上利用硫鐵礦燒渣（主要成分為Fe3O4、Fe2O3、FeO、SiO2）制備鐵紅（Fe2O3）的生產(chǎn)流程如下：

試回答下列問題：

（1）步驟Ⅰ所得溶液中鐵元素的化合價是 。

（2）實驗室中實現(xiàn)步驟Ⅱ中分離操作需要的儀器有 、鐵架臺、玻璃棒、燒杯。

（3）步驟Ⅲ中發(fā)生的離子方程式 ，向反應后的溶液中加入試劑 ，當觀察到 說明步驟Ⅲ已經(jīng)進行完全。

（4）步驟Ⅳ中不能選用試劑 調(diào)節(jié)溶液的pH（填字母編號）。

a．FeO固體 b．氫氧化鈉溶液 c．Fe2O3固體 d．氨水

（5）室溫下FeCO3達到溶解平衡時溶液pH＝8.5，c(Fe2+)＝1.2×10-6 mol·L-1。則FeCO3固體產(chǎn)物中 （選填“有”或“無”）Fe(OH)2。（已知：Ksp[Fe(OH)2]＝4.8×10-16）

（6）步驟Ⅵ中發(fā)生反應的化學反應方程式為 。

Answer 1

【答案】（1）+2、+3（1分）；（2）漏斗（1分）；

（3）2H+＋Fe＝Fe2+＋H2↑，2Fe3+＋Fe＝3Fe2+；KSCN溶液；無血紅色現(xiàn)象；

（4）bc；（5）無；（6）4FeCO3＋O22Fe2O3＋4CO2；

【解析】

試題分析：（1）根據(jù)四氧化三鐵、氧化亞鐵和氧化鐵可知步驟Ⅰ所得溶液中鐵元素的化合價是+2和+3價。

（2）實驗室中步驟Ⅱ是過濾，分離操作需要的儀器有漏斗、鐵架臺、玻璃棒、燒杯。

（3）步驟Ⅲ是將鐵離子還原成亞鐵離子，又因為溶液中還存在氫離子，則步驟Ⅲ中發(fā)生的離子方程式為2H+＋Fe＝Fe2+＋H2↑、2Fe3+＋Fe＝3Fe2+；檢驗步驟Ⅲ已經(jīng)進行完全，即溶液中沒有鐵離子，可以用KSCN溶液；即向反應后的溶液中加入試劑KSCN溶液，當觀察到無血紅色現(xiàn)象說明步驟Ⅲ已經(jīng)進行完全。

（4）步驟Ⅳ中調(diào)節(jié)pH值的試劑要能與酸反應且不引入新的雜質(zhì)，所以用氧化亞鐵或氨水較好，答案選bc。

（5）由題中數(shù)據(jù)可知，溶液中c(Fe2+)c(OH-)2=1×10-6×(1×10-5.5)2=1×10-17＜Ksp[Fe(OH)2]=4.9×10-17，故無Fe(OH)2沉淀生成；

（6）步驟Ⅵ中發(fā)生反應為碳酸亞鐵在空氣中與氧氣發(fā)生氧化還原反應，可生成氧化鐵，反應的化學反應方程式為4FeCO3＋O22Fe2O3＋4CO2。