Question

硫鐵礦燒渣（主要成分是Fe₂O₃、Fe₃O₄、FeO、SiO₂等）是工業(yè)生產硫酸的廢渣，下圖為利用硫鐵礦燒渣制備鐵紅（氧化鐵）等產品的部分流程：

（1）寫出流程中焦炭與Fe₃O₄反應的化學方程式_______________________________；
（2）酸浸、過濾后進入反應Ⅰ中的溶質主要是_______________；反應Ⅰ的溫度一般需控制在35℃以下，其目的是_______________________________________________；
（3）將FeCO₃固體洗滌、干燥的目的是_____________________________________；
（4）產品a的主要成分是K₂SO₄，檢驗產品a中是否含有氯化物（Cl^－）的實驗操作是：取少量產品a加適量的水溶解，__________________________。

Answer 1

（1） 2C＋Fe₃O₄3Fe＋2CO₂↑；
（2）FeSO₄(或FeSO₄和H₂SO₄) ，防止NH₄HCO₃受熱分解 ；
（3）除去表面的可溶性雜質，以得到純凈干燥的FeCO₃，從而提高產品質量 ；
　　　（4）加足量Ba(NO₃)₂溶液充分反應后過濾，往濾液中滴加AgNO₃溶液觀察有無沉淀

試題分析：（1）焦炭具有還原性，在高溫下能與Fe₃O₄反應，生成鐵和二氧化碳，故反應的化學方程式為2C＋Fe₃O₄3Fe＋2CO₂↑；
（2）因為Fe₂O₃、Fe₃O₄、FeO都與還原劑焦炭反應生成鐵，而鐵和稀硫酸反應，會生成硫酸亞鐵和氫氣，所以濾液中的主要溶質是硫酸亞鐵；由于反應Ⅰ中加入了NH₄HCO₃溶液，而NH₄HCO₃受熱易分解，故反應Ⅰ的溫度一般需控制在35℃以下，以防止NH₄HCO₃受熱分解；
（3）根據題意，煅燒FeCO₃固體，能與氧氣反應生成了氧化鐵和二氧化碳，故為了提高產品質量，要將FeCO₃固體洗滌、干燥，以便能得到純凈干燥的FeCO₃；
（4）檢驗產品a中是否含有氯化物（Cl^-），需要先除去SO₄^2-，再來檢驗Cl^-，所以要先滴加過量的Ba(NO₃)₂溶液，充分反應后過濾，過濾后再向濾液滴加AgNO₃溶液，觀察有無沉淀生成。
點評：解答本題時要掌握化學方程式的書寫方法和實驗方面的知識，只有這樣才能對問題做出正確的判斷。