Question

查閱資料：CaO、MgO在高溫下與C難反應(yīng)，但能與SiO₂反應(yīng)．硫鐵礦燒渣是一種工業(yè)廢渣（含F(xiàn)e₂O₃及少量SiO₂、Al₂O₃、CaO、MgO等雜質(zhì)），該燒渣可用于制取氧化鐵，具體化工生產(chǎn)工藝流程如下：

（1）焙燒時(shí)產(chǎn)生的主要有害氣體是

 

．
（2）為測(cè)定過(guò)濾所得濾液中Fe²⁺的含量，實(shí)驗(yàn)室中常用酸性高錳酸鉀溶液進(jìn)行滴定，寫(xiě)出該反應(yīng)的離子方程式：

 

；實(shí)驗(yàn)中所用酸性高錳酸鉀溶液濃度為0.10mol/L，濾液用

 

滴定管量取20.00ml，用酸性高錳酸鉀溶液滴定到終點(diǎn)時(shí)消耗了標(biāo)準(zhǔn)的酸性高錳酸鉀溶液12.04ml，濾液中c（Fe²⁺）=

 

．
（3）若在空氣中“酸浸”時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，溶液中Fe²⁺含量將下降，其原因是：

 

（用離子方程式表示）．
（4）根據(jù)下表數(shù)據(jù)：

氫氧化物	Al（OH）3	Fe（OH）3	Fe（OH）2
開(kāi)始沉淀的pH	3.10	2.01	7.11
萬(wàn)全沉淀的pH	4.77	3.68	9.61

在“除雜”步驟中，為除去Fe³⁺和Al³⁺，溶液的pH最大值應(yīng)小于

 

，檢驗(yàn)Fe³⁺已經(jīng)除盡的試劑是

 

（除KSCN外）．
（5）“中和合成”的目的是將溶液中Fe²⁺轉(zhuǎn)變?yōu)樘妓醽嗚F沉淀，則A的操作是

 

．

Answer 1

分析：（1）硫鐵礦燒渣是一種工業(yè)廢渣（含F(xiàn)e₂O₃及少量SiO₂、Al₂O₃、CaO、MgO等雜質(zhì)），依據(jù)流程分析，加入碳還原會(huì)和二氧化硅反應(yīng)生成硅和一氧化碳，硫鐵礦燃燒會(huì)生成二氧化硫；
（2）依據(jù)高錳酸鉀溶液氧化亞鐵離子為鐵離子，本身被還原為錳離子，依據(jù)電荷 守恒，電子守恒，原子守恒配平書(shū)寫(xiě)離子方程式，濾液呈酸性需要用酸性滴定管取用，依據(jù)離子方程式計(jì)算得到濾液中亞鐵離子物質(zhì)的量得到亞鐵離子的濃度；
（3）在空氣中“酸浸”時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，溶液中Fe²⁺含量將下降的原因是亞鐵離子在酸性溶液中被氧氣氧化為鐵離子；
（4）除去Fe³⁺和Al³⁺，依據(jù)圖表中沉淀所需PH分析判斷，檢驗(yàn)鐵離子除KSCN外，可以加入苯酚出現(xiàn)紫色證明鐵離子的存在；
（5）將溶液中Fe²⁺轉(zhuǎn)變?yōu)樘妓醽嗚F沉淀，防止混入雜質(zhì)，需要對(duì)沉淀繼續(xù)洗滌干燥；

解答：解：（1）硫鐵礦燒渣是一種工業(yè)廢渣（含F(xiàn)e₂O₃及少量SiO₂、Al₂O₃、CaO、MgO等雜質(zhì)），依據(jù)流程分析，加入碳還原會(huì)和二氧化硅反應(yīng)生成硅和一氧化碳，硫鐵礦燃燒會(huì)生成二氧化硫，生成的污染性氣體為一氧化碳和二氧化硫，
故答案為：CO、SO₂；
（2）依據(jù)高錳酸鉀溶液氧化亞鐵離子為鐵離子，本身被還原為錳離子，依據(jù)電荷 守恒，電子守恒，原子守恒配平書(shū)寫(xiě)離子方程式為：MnO₄^-+5Fe²⁺+8H⁺═Mn²⁺+5Fe³⁺+4H₂O，濾液呈酸性需要用酸性滴定管取用，依據(jù)離子方程式計(jì)算得到濾液中亞鐵離子物質(zhì)的量，
           MnO₄^-+5Fe²⁺+8H⁺═Mn²⁺+5Fe³⁺+4H₂O，
            1       5
0.10mol/L×0.012.04l  n（Fe²⁺）
n（Fe²⁺）=0.00602mol
得到亞鐵離子的濃度為

0.00602mol

0.02L

=0.0301mol/L，
故答案為：酸式，0.0301mol/L；
（3）在空氣中“酸浸”時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，溶液中Fe²⁺含量將下降的原因是亞鐵離子在酸性溶液中被氧氣氧化為鐵離子，反應(yīng)的離子方程式為：4Fe²⁺+O₂+4H⁺═4Fe³⁺+2H₂O，
故答案為：4Fe²⁺+O₂+4H⁺═4Fe³⁺+2H₂O；
（4）除去Fe³⁺和Al³⁺，依據(jù)圖表中沉淀所需PH分析，溶液PH小于7.11時(shí)，亞鐵離子不沉淀，鐵離子和鋁離子完全沉淀，檢驗(yàn)鐵離子除KSCN外，可以加入苯酚出現(xiàn)紫色證明鐵離子的存在，
故答案為：7.11，苯酚；
（5）將溶液中Fe²⁺轉(zhuǎn)變?yōu)樘妓醽嗚F沉淀，防止混入雜質(zhì)，需要對(duì)沉淀繼續(xù)洗滌干燥，
故答案為：洗滌或洗滌、干燥；

點(diǎn)評(píng)：本題考查了流程分析判斷滿屋子性質(zhì)的分析和反應(yīng)實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象和步驟是解題關(guān)鍵，滴定實(shí)驗(yàn)的掌握，除雜的分析應(yīng)用是解題關(guān)鍵，題目難度中等．