Question

某大理石含有的主要雜質是氧化鐵，以下是提純該大理石的實驗步驟：

（1）溶解大理石時，用硝酸而不用硫酸的原理是：

 

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（2）操作Ⅰ的目的是：

 

，該反應的離子方程式是：

 

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（3）寫出檢驗濾液中是否含有Fe³⁺的方法：

 

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（4）寫出加入（NH₄）₂CO₃所發生反應的離子方程式：

 

，濾液A的一種用途是

 

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Answer 1

考點：物質分離和提純的方法和基本操作綜合應用

專題：實驗設計題

分析：碳酸鈣和氧化鐵的混合物中加入硝酸將之溶解，得到硝酸鈣以及硝酸鐵的混合溶液，向其中加入氨水，調節pH可以得到氫氧化鐵沉淀，過濾，得到的濾液中加入碳酸銨，可以得到碳酸鈣以及硝酸銨，硝酸銨是一種化學肥料．
（1）H₂SO₄與CaCO₃反應生成CaSO₄，CaSO₄微溶于水；
（2）大理石溶于硝酸后生成Ca（NO₃）₂、Fe（NO₃）₃，可通過向溶液中加氨水的方法調節pH，將鐵離子沉淀；
（3）三價鐵離子遇到硫氰酸根離子會呈現紅色，據此檢驗鐵離子；
（4）碳酸根離子和鈣離子反應生成碳酸鈣沉淀；濾液A的溶質是NH₄NO₃，可以用作化肥．

解答： 解：碳酸鈣和氧化鐵的混合物中加入硝酸將之溶解，得到硝酸鈣以及硝酸鐵的混合溶液，向其中加入氨水，調節pH可以得到氫氧化鐵沉淀，過濾，得到的濾液中加入碳酸銨，可以得到碳酸鈣以及硝酸銨，硝酸銨是一種化學肥料．
（1）H₂SO₄與CaCO₃反應生成CaSO₄，CaSO₄微溶于水，附著在CaCO₃的表面，阻止反應進一步發生，
故答案為：硫酸鈣微溶于水；
（2）大理石溶于硝酸后生成Ca（NO₃）₂、Fe（NO₃）₃，可通過向溶液中加CaCO₃或氨水的方法調節pH，使Fe³⁺以Fe（OH）₃的形式除去，當溶質只能是共價化合物時為氨水，發生的反應為：Fe³⁺+3NH₃?H₂O=Fe（OH）₃↓+3NH₄⁺；故答案為：除去溶液中的Fe³⁺；Fe³⁺+3NH₃?H₂O=Fe（OH）₃↓+3NH₄⁺；
（3）三價鐵離子遇到硫氰酸根離子會呈現紅色，Fe³⁺+3SCN^-?Fe（SCN）₃溶液，取少量濾液，向其中加入硫氰化鉀溶液，溶液不變紅色，說明濾液中不含Fe³⁺；或取少量濾液，向其中加入硫氰化鉀溶液，溶液變紅色，說明濾液中含Fe³⁺，
故答案為：取少量濾液，向其中加入硫氰化鉀溶液，溶液不變紅色，說明濾液中不含Fe³⁺或取少量濾液，向其中加入硫氰化鉀溶液，溶液變紅色，說明濾液中含Fe³⁺；
（4）過濾后的溶液中含有大量的Ca²⁺，加入碳酸銨發生復分解反應生成碳酸鈣沉淀，反應后的離子方程式為Ca²⁺+CO₃^2-=CaCO₃↓，濾液B的溶質是NH₄NO₃，可以用作化肥，
故答案為：Ca²⁺+CO₃^2-=CaCO₃↓；作化肥．

點評：本題考查了大理石的提純，涉及實驗方法和實驗操作等問題，做題時注意分析題目中的關鍵信息，本題難度中等．