Question

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

（1）硫鐵礦燒渣是

 

物（填“純凈”或“混合”）．
（2）請寫出反應爐中CO與Fe₃O₄反應的化學方程式

 

；
（3）溶液D中的溶質主要是

 

（填化學式）；
（4）實驗室完成操作①，用到的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒和

 

（填儀器名稱）
（5）氣體C的主要成分是

 

； 你認為對氣體C最佳的處理方法是

 

．
A．冷卻后排入空氣       B．燃燒后排放       C．再通入反應爐
（6）為了檢驗FeCO₃固體是否洗滌干凈，可以向最后的洗出液中加入

 

A．硝酸鉀溶液          B．氯化鋇溶液         C．氯化鈉溶液
（7）在空氣中煅燒FeCO₃生成Fe₂O₃與CO₂，該反應的化學反應方程式為

 

．

Answer 1

考點：物質的相互轉化和制備

專題：物質的制備

分析：（1）根據硫鐵礦燒渣的成分分析類別；
（2）根據在高溫下CO與Fe₃O₄的反應寫出反應的方程式；
（3）在高溫條件下，一氧化碳與Fe₂O₃、Fe₃O₄、FeO反應生成的固體是鐵，根據鐵與過量的硫酸反應分析溶液D中的溶質；
（4）根據過濾的操作過程分析應選擇的儀器；
（5）根據在高溫下反應爐內發生的反應，分析氣體B、C的成分，C的合理的處理方法；
（6）根據硫酸根離子的檢驗方法分析FeCO₃固體是否洗滌干凈；
（7）根據在空氣中煅燒FeCO₃生成了Fe₂O₃與CO₂，寫出反應的方程式．

解答：解：（1）由于硫鐵礦燒渣是由Fe₂O₃、Fe₃O₄、FeO等多種物質組成的，屬于混合物；
（2）在高溫條件下，CO與Fe₃O₄的反應生成了鐵和二氧化碳，反應的方程式是：4CO+Fe₃O₄

高溫  .

3Fe+4CO₂；
（3）由題意可知，在高溫條件下，一氧化碳與Fe₂O₃、Fe₃O₄、FeO反應生成的固體是鐵，鐵與過量的硫酸反應生成了硫酸亞鐵和氫氣，所以，溶液D中的溶質是硫酸亞鐵和剩余的硫酸；
（4）由于硫酸亞鐵與碳酸氫銨反應，生成了碳酸亞鐵沉淀和硫酸銨，應通過過濾的操作分離，過濾時應用到的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒和漏斗；
（5）反應爐內，在高溫下過量的焦炭與氧氣、與碳反應一氧化碳與鐵的氧化物反應，得到的氣體B的主要成分是二氧化碳和一氧化碳的混合物，再通過足量的氫氧化鈉溶液得到的氣體C是一氧化碳，由于一氧化碳有還原性，能還原鐵的氧化物．所以，最好的處理方法是再通入反應爐中；
（6）由于硫酸根離子與鋇離子結合生成了硫酸鋇沉淀．所以，可以用氯化鋇溶液來檢驗FeCO₃固體是否洗滌干凈，如向最后的洗出液中加入氯化鋇溶液，不產生白色沉淀，則證明洗滌干凈了；
（7）在空氣中煅燒FeCO₃生成Fe₂O₃與CO₂，該反應的方程式是：4FeCO₃+O₂

高溫  .

2Fe₂O₃+4CO₂．
故答為：（1）混合；（2）4CO+Fe₃O₄

高溫  .

3Fe+4CO₂；（3）FeSO₄和H₂SO₄；（4）漏斗；（5）CO，C；（6）B；（7）4FeCO₃+O₂

高溫  .

2Fe₂O₃+4CO₂．

點評：本題的綜合性較強，涉及的知識點較多，只有全面地掌握有關物質的組成、化學方程式的書寫、離子的檢驗、一氧化碳的還原性、毒性等知識才能較好地完成本題．