Question

【題目】化學工藝即化工技術或化學生產技術，指將原料物主要經過化學反應轉變為產品的方法和過程，包括實現這一轉變的全部措施。工業上用赤鐵礦（含、，也含有、、、等）制備綠礬的工藝流程如下圖：

（1）操作①的名稱是______________。

（2）氫氧化鈉溶液加入赤鐵礦中發生反應的離子方程式為_________、__________。

（3）向濾渣Ⅰ中加入過量的試劑a名稱為__________，加入過量試劑b后所得濾渣Ⅲ的主要成分化學式為__________。

（4）操作③需要的玻璃儀器主要包括________________。

（5）操作④需要隔絕空氣的主要原因可能是什么？___________________________。

Answer 1

【答案】過濾 Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O SiO2+2OH-=SiO32-+H2O 硫酸 Cu、Fe 玻璃棒、漏斗、燒杯 防止溶液中的Fe2+被空氣氧化為Fe3+

【解析】

赤鐵礦（含、，也含有、、、等），由制備流程可知，加NaOH后，Al2O3、SiO2與NaOH反應，則濾液I中含OH-、AlO2-、SiO32-，濾渣I中含Fe2O3、FeO、MnO2、CuO，加試劑a為硫酸，操作①②均為過濾，濾液Ⅱ中含硫酸、Fe2(SO4)3、FeSO4、CuSO4，試劑b為Fe，操作為過濾，濾渣Ⅲ為Cu、Fe，濾液含FeSO4，蒸發濃縮、冷卻結晶得到綠礬，以此解答該題。

（1）操作①用于分離固體和液體，為過濾操作，故答案為：過濾；

（2）NaOH溶液加入赤鐵礦中，氧化鋁、二氧化硅都發生反應，發生反應的離子方程式為Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O、SiO2+2OH-=SiO32-+H2O，故答案為：Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O、SiO2+2OH-=SiO32-+H2O；

（3）試劑a為硫酸，濾液Ⅱ中含硫酸、Fe2(SO4)3、FeSO4、CuSO4，試劑b為Fe，試劑b投入到濾液Ⅱ發生的所有反應的方程式為Fe+Fe2(SO4)3=3FeSO4、Fe+CuSO4=Cu+FeSO4、Fe+H2SO4=H2↑+FeSO4，則濾渣Ⅲ的主要成分化學式為Cu、Fe，故答案為：硫酸；Cu、Fe；

（4）實驗室中操作③為過濾，所需的玻璃儀器有玻璃棒、漏斗、燒杯，故答案為：玻璃棒、漏斗、燒杯；

（5）亞鐵離子不穩定，易被空氣氧化生成鐵離子，所以操作④隔絕空氣的目的是防止溶液中的Fe2+被空氣氧化為Fe3+，故答案為：防止溶液中的Fe2+被空氣氧化為Fe3+。