Question

13．某同學采用硫鐵礦焙燒取硫后的燒渣（主要成分為Fe₂O₃、SiO₂、Al₂O₃，不考慮其他雜質）制取七水合硫酸亞鐵（FeSO₄•7H₂O），設計了如下流程：

下列說法正確的是（　　）

• A． 溶解燒渣選用足量酸，可以從常見的強酸中選擇任意一種，試劑X選用鐵粉
• B． 固體1中一定含有SiO₂，控制pH是為了使Al³⁺轉化為Al（OH）₃，進入固體2
• C． 從溶液2得到FeSO₄•7H₂O產品的過程中，只需要緩慢加熱至溶液出現少量晶體，停止加熱利用余熱蒸干即可
• D． 若改變方案，在溶液1中直接加NaOH至過量，得到的沉淀用硫酸溶解，其溶液經結晶分離也可得到FeSO₄•7H₂O

Answer 1

分析 硫鐵礦焙燒取硫后的燒渣（主要成分為Fe₂O₃、SiO₂、Al₂O₃，不考慮其它雜質），混合物中加入足量硫酸，Fe₂O₃、Al₂O₃與酸反應生成的硫酸鐵、硫酸鋁，二氧化硅不反應，過濾，固體1為二氧化硅；在濾液中加入鐵粉將鐵離子還原為亞鐵離子，調節pH值使鋁離子完全生成氫氧化鋁沉淀，過濾，固體2為氫氧化鋁，溶液2為硫酸亞鐵，蒸發濃縮、冷卻結晶、過濾，得到硫酸亞鐵晶體，以此進行解答．

解答 解：A．制取七水合硫酸亞鐵（FeSO₄•7H₂O），為不引入新的雜質，溶解燒渣選用足量硫酸，X為鐵粉，故A錯誤；
B．硫鐵礦焙燒取硫后的燒渣（主要成分為Fe₂O₃、SiO₂、Al₂O₃，不考慮其它雜質），混合物中加入足量硫酸，Fe₂O₃、Al₂O₃與酸反應生成的硫酸鐵、硫酸鋁，二氧化硅不反應，過濾，固體1中一定含有SiO₂，調節pH值使鋁離子完全生成氫氧化鋁沉淀，則固體2為氫氧化鋁，故B正確；
C．亞鐵離子易被空氣中的氧氣氧化，所以從溶液2得到FeSO₄•7H₂O產品的過程中，不能緩慢加熱至溶液出現少量晶體，利用余熱蒸干，須控制條件防止其氧化和分解，故C錯誤；
D．在溶液1中含有鐵離子和鋁離子，加過量的氫氧化鈉，鋁離子轉化為偏鋁酸根離子，鐵離子與氫氧根離子結合生成氫氧化鐵沉淀，所以最終得到的是硫酸鐵而不是硫酸亞鐵，故D錯誤．
故選B．

點評 本題考查制備實驗方案的設計與評價、工藝流程的分析應用，題目難度中等，側重學生分析能力和創新能力的培養，注意把握常見物質的分離方法．