Question

5．硫化亞鐵（FeS）煅燒得到的燒渣主要成分是FeO、Fe₂O₃和Fe₃O₄等，利用該燒渣制備鐵紅和副產品無氯鉀肥（K₂SO₄）的流程如圖1：

（1）FeS中鐵元素的化合價為+2，燒渣中具有磁性的氧化物是Fe₃O₄（寫化學式，下同），鐵紅的主要成分是Fe₂O₃，列舉它在工業上的一種用途顏料．
（2）寫出濾液中加入鐵粉反應的離子方程式2Fe³⁺+Fe=3Fe²⁺．
檢驗加入鐵粉過濾后的濾液中是否含有Fe³⁺的試劑是KSCN．
（3）已知幾種物質的溶解度曲線如圖2．（NH₄）₂SO₄溶液加入KCl后得到無氯鉀肥應進行的操作為：蒸發濃縮、趁熱過濾、洗滌、干燥等，趁熱過濾的目的是防止析出氯化銨，過濾操作的玻璃儀器除燒杯、玻璃棒外，還有漏斗．

Answer 1

分析 Fe₂O₃、Fe₃O₄、FeO用稀硫酸溶解，再用鐵還原生成硫酸亞鐵溶液，硫酸亞鐵溶液與碳酸氫銨反應得到碳酸亞鐵和硫酸銨，實驗室進行煅燒得鐵紅；根據硫酸鉀的溶解度隨溫度變化不大，可用蒸發結晶、趁熱過濾、洗滌、干燥得到硫酸鉀，
（1）根據在化合物中正負化合價代數和為零，四氧化三鐵為黑色氧化物，但可被磁鐵吸引，所以具有磁性，鐵紅的主要成分是氧化鐵，可作顏料、煉鐵等用；
（2）濾液中為硫酸亞鐵、硫酸鐵、硫酸，則濾液中加入鐵粉與Fe³⁺反應；檢驗Fe³⁺的試劑是KSCN；
（3）根據硫酸鉀的溶解度隨溫度變化不大，加入KCl后得到無氯鉀肥應進行的操作為蒸發濃縮、趁熱過濾、洗滌、干燥得到硫酸鉀，趁熱過濾的目的是防止氯化銨析出得到無氯鉀肥；過濾操作的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒、漏斗．

解答 解：（1）硫顯負價時，顯-2價，根據在化合物中正負化合價代數和為零可知，FeS中，鐵元素的化合價為+2價；四氧化三鐵為黑色氧化物，但可被磁鐵吸引，所以具有磁性，鐵紅的主要成分是Fe₂O₃，可作顏料、煉鐵等用，
故答案為：+2；Fe₃O₄；顏料；
（2）濾液中為硫酸亞鐵、硫酸鐵、硫酸，則濾液中加入鐵粉與Fe³⁺反應；2Fe³⁺+Fe=3Fe²⁺；檢驗Fe³⁺的試劑是KSCN；
故答案為：2Fe³⁺+Fe=3Fe²⁺；KSCN；
（3）根據硫酸鉀的溶解度隨溫度變化不大，加入KCl后得到無氯鉀肥應進行的操作為蒸發濃縮、趁熱過濾、洗滌、干燥得到硫酸鉀\，趁熱過濾的目的是防止氯化銨析出得到無氯鉀肥；過濾操作的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒、漏斗．
故答案為：防止析出氯化銨；漏斗．

點評 本題綜合考查物質的分離、提純以及制備，為高考常見題型，側重于學生的分析能力和實驗能力的考查，注意把握實驗原理的分析，難度中等．