Question

16．現代循環經濟要求綜合考慮環境污染和經濟效益．高純氧化鐵可作現代電子工業
的材料，以下是用硫鐵礦燒渣（主要成分為Fe₂O₃、FeO、SiO₂）為原料制備高純氧化鐵（Fe₂O₃）的生產流程示意圖：[（NH₄）₂CO₃溶液呈堿性，40℃以上時（NH₄）₂CO₃分解]．

（1）實驗室中，操作Ⅰ、操作Ⅱ用到的玻璃儀器有玻璃棒、燒杯、漏斗 等．
（2）濾液Ⅰ中主要的陽離子是Fe²⁺、H⁺ 等．
（3）根據題中信息，加入（NH₄）₂CO₃后，該反應必須控制的條件是溫度低于40℃．
（4）濾液Ⅱ中可回收的產品是（NH₄）₂SO₄（寫化學式）．
（5）寫出固體與稀硫酸反應的化學反應方程式Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑．

Answer 1

分析 （1）過濾是分離不溶性固體和液體的方法，根據過濾用到的玻璃儀器進行解答；
（2）濾液Ⅰ中主要的陽離子是亞鐵離子和氫離子等；
（3）加入（NH₄）₂CO₃后，為了防止碳酸銨分解，溫度應該控制在40℃以下；
（4）一氧化碳能將氧化鐵還原為鐵，將氧化亞鐵還原為鐵，故硫鐵礦高溫通入一氧化碳得到的固體中主要含有的是鐵，稀硫酸能與鐵反應生成硫酸亞鐵和氫氣，氨水呈堿性，能夠與酸反應；
（5）根據反應物和生成物確定反應的化學方程式．

解答 解：（1）據圖可以看出，經過操作Ⅰ、操作Ⅱ得到的是濾液和固體，故是過濾操作，用到的玻璃儀器有玻璃棒、燒杯、漏斗；
（2）一氧化碳能將氧化鐵還原為鐵，將氧化亞鐵還原為鐵，故硫鐵礦高溫通入一氧化碳得到的固體中主要含有的是鐵，稀硫酸能與鐵反應生成硫酸亞鐵和氫氣，故含有亞鐵離子，由于硫酸過量，故含有氫離子，濾液Ⅰ中主要的陽離子是亞鐵離子和氫離子，故填：Fe²⁺、H⁺；
（3）根據題中信息，40℃以上時（NH₄）₂CO₃分解，故加入（NH）₄CO₃后，該反應必須控制溫度低于40℃；
（4）碳酸銨能與硫酸亞鐵反應生成碳酸亞鐵和硫酸銨，故濾液Ⅱ中可回收的產品是硫酸銨；
（5）硫鐵礦高溫通入一氧化碳得到的固體中主要含有的是鐵，稀硫酸能與鐵反應生成硫酸亞鐵和氫氣，反應方程式是Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑：
故答案為：（1）漏斗；（2）溫度低于40℃；（3）Fe²⁺、H⁺；（4）（NH₄）₂SO₄；（5）Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑．

點評 本題考查的是常見的物質制備和分離的知識，完成此題，可以依據已有的知識進行，要熟練掌握有關物質的化學性質，以便靈活應用．