Question

5．某化學興趣小組以菱鐵礦（主要成分為FeCO₃，含有SiO₂、Al₂O₃等少量雜質）為原料制備氯化鐵晶體（FeCl₃•6H₂O）的實驗過程如圖：

（1）酸溶及后續(xù)過程中均需保持算過量，其目的除了提高鐵元素的浸出率之外，還有抑制Fe³⁺水解．
（2）操作Ⅰ名稱是過濾．
（3）滴加H₂O₂溶液氧化時，發(fā)生主要反應的離子方程式為H₂O₂+2Fe²⁺+2H⁺=2Fe³⁺+2H₂O．
（4）在氧化過程中，如何檢驗鐵元素全部以Fe³⁺形式存在：取少許氧化后的溶液于試管中，向試管中滴加1-2滴酸性高錳酸鉀溶液，紫色不褪去，說明鐵元素全部以Fe³⁺形式存在．
（5）加入過量NaOH溶液的目的是將Al³⁺轉化為AlO₂^-，分離Fe³⁺與Al³⁺．
（6）請補充完整由過濾后得到的固體制備FeCl₃•6H₂O的實驗方案：向過濾后所得固體，用水洗滌固體2-3次，低溫干燥，得到FeCl₃•6H₂O．

Answer 1

分析 以菱鐵礦（主要成分為FeCO₃，含有SiO₂、Al₂O₃）為原料，加入稀硫酸酸溶過濾得到濾液為硫酸鋁、硫酸亞鐵溶液，濾渣為SiO₂，濾液中加入過氧化氫氧化亞鐵離子為鐵離子，加入過量氫氧化鈉溶液沉淀鐵離子，過濾得到氫氧化鐵，濾液為偏鋁酸鈉和氫氧化鈉的混合溶液，向過濾后所得固體，用水洗滌固體2-3次，加入稀鹽酸使固體完全溶解，在氯化氫氛圍內蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶，過濾，低溫干燥，得到FeCl₃•6H₂O，據(jù)此分析解答．

解答 解：（1）酸溶及后續(xù)過程中均需保持算過量，其目的除了提高鐵元素的浸出率之外，還有抑制Fe³⁺水解；
故答案為：抑制Fe³⁺水解；
（2）向菱鐵礦加稀硫酸，二氧化硅不溶，從流程可知二氧化硅被除去，故操作Ⅰ為過濾；
故答案為：過濾；
（3）滴加H₂O₂溶液氧化時，發(fā)生主要反應的離子方程式為：H₂O₂+2Fe²⁺+2H⁺=2Fe³⁺+2H₂O；
故答案為：H₂O₂+2Fe²⁺+2H⁺=2Fe³⁺+2H₂O；
（4）檢驗鐵元素全部以Fe³⁺形式存在，即檢驗是否有亞鐵離子即可，方法為：取少許氧化后的溶液于試管中，向試管中滴加1-2滴酸性高錳酸鉀溶液，紫色不褪去，說明鐵元素全部以Fe³⁺形式存在；
故答案為：取少許氧化后的溶液于試管中，向試管中滴加1-2滴酸性高錳酸鉀溶液，紫色不褪去，說明鐵元素全部以Fe³⁺形式存在；
（5）經(jīng)過氧化氫氧化后的溶液有鐵離子和鋁離子，加入過量NaOH溶液的目的是，將Al³⁺轉化為AlO₂^-，分離Fe³⁺與Al³⁺；
故答案為：將Al³⁺轉化為AlO₂^-，分離Fe³⁺與Al³⁺；
（6）過濾后得到的固體為氫氧化鐵，由氫氧化鐵制備FeCl₃•6H₂O的實驗方案為：向過濾后所得固體，用水洗滌固體2-3次，加入稀鹽酸使固體完全溶解，在氯化氫氛圍內蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶，過濾，低溫干燥，得到FeCl₃•6H₂O；
故答案為：加入稀鹽酸使固體完全溶解，在氯化氫氛圍內蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶，過濾．

點評 本題考查物質的制備實驗及混合物的分離和提純，為高頻考點，把握流程圖中每一步發(fā)生的反應及操作方法是解本題關鍵，注意結合題給信息解答，側重分析與實驗能力的考查，題目難度中等．