Question

9．某研究性學習小組欲由硫鐵礦燒渣（主要成分為Fe、Fe₂O₃、SiO₂、Al₂O₃ ）制備綠礬（FeSO₄•7H₂O），流程圖如下：

（1）操作a的名稱是過濾．
（2）加入足量試劑X后，發生反應的離子方程式為Al₂O₃+2OH^-=2AlO₂^-+H₂O、SiO₂+2OH^-=SiO₃^2-+H₂O．
（3）若向溶液2中滴加KSCN溶液，無明顯現象．固體與足量稀硫酸發生反應的離子方程式是Fe+2Fe³⁺=3Fe²⁺、Fe₂O₃+6H⁺=2Fe³⁺+3H₂O、Fe+2H⁺=Fe²⁺+H₂↑．

Answer 1

分析 硫鐵礦燒渣的主要成分為Fe、Fe₂O₃、SiO₂、Al₂O₃，根據圖示可知，足量的試劑X用于除去二氧化硅和氧化鋁，然后用足量稀硫酸溶解鐵和氧化鐵，所以試劑X應該為NaOH溶液，溶液1為硅酸鈉和偏鋁酸鈉溶液，固體為鐵和氧化鐵的混合物，加入稀硫酸后氧化鐵與部分鐵粉、稀硫酸反應生成硫酸亞鐵，剩余的鐵粉與稀硫酸反應生成硫酸亞鐵和氫氣，
（1）操作a是將難溶物與溶液分離，據此判斷操作方法；
（2）試劑X為氫氧化鈉溶液，氧化鋁和二氧化硅都能夠與氫氧化鈉溶液反應，分別寫出氧化鋁、二氧化硅與氫氧化鈉溶液反應的離子方程式；
（3）向溶液2中滴加KSCN溶液，無明顯現象，說明反應生成硫酸亞鐵，發生反應有：鐵與鐵離子反應生成亞鐵離子，鐵與氫離子反應生成亞鐵離子和氫氣，據此寫出反應的離子方程式．

解答 解：硫鐵礦燒渣的主要成分為Fe、Fe₂O₃、SiO₂、Al₂O₃，根據圖示可知，足量的試劑X用于除去二氧化硅和氧化鋁，然后用足量稀硫酸溶解鐵和氧化鐵，所以試劑X應該為NaOH溶液，溶液1為硅酸鈉和偏鋁酸鈉溶液，固體為鐵和氧化鐵的混合物，加入稀硫酸后氧化鐵與部分鐵粉、稀硫酸反應生成硫酸亞鐵，剩余的鐵粉與稀硫酸反應生成硫酸亞鐵和氫氣，
（1）操作a是將不溶物與溶液分離，該操作方法為過濾，故答案為：過濾；
（2）X為強氧化鈉溶液，氧化鋁、二氧化硅都與氫氧化鈉溶液反應，反應的離子方程式為：Al₂O₃+2OH^-=2AlO₂^-+H₂O、SiO₂+2OH^-=SiO₃^2-+H₂O，
故答案為：Al₂O₃+2OH^-=2AlO₂^-+H₂O；SiO₂+2OH^-=SiO₃^2-+H₂O；
（3）向溶液2中滴加KSCN溶液，無明顯現象，證明反應后生成了硫酸亞鐵，涉及的氧化還原反應的離子方程式有：Fe+2Fe³⁺=3Fe²⁺、Fe₂O₃+6H⁺=2Fe³⁺+3H₂O、Fe+2H⁺=Fe²⁺+H₂↑，
故答案為：Fe+2Fe³⁺=3Fe²⁺、Fe₂O₃+6H⁺=2Fe³⁺+3H₂O、Fe+2H⁺=Fe²⁺+H₂↑．

點評 題考查混合物的分離和提純，為高頻考點和常見題型，側重考查實驗基本操作、元素化合物性質，明確流程圖中各個步驟發生的反應及物質分離方法是解本題關鍵，題目難度不大．