Question

(12分)以下是用硫鐵礦燒渣(主要成分為Fe2O3、Fe3O4、FeO、SiO2)為原料制備高純氧化鐵的生產流程示意圖：

回答下列問題：

（1）酸浸、過濾后濾液A中的金屬陽離子是_______________________ _______。

（2）濾液B中加入NH4HCO3溶液的離子方程式 。

（3）煅燒FeCO3生成產品I的化學反應方程式為___________ __________________。

（4）已知幾種鹽的溶解度隨溫度變化的曲線如如圖所示，產品Ⅱ的化學式為　　　　　　，為了獲得產品Ⅱ，向(NH4)2SO4溶液中加入KCl溶液后，還需要進行的操作是　　　　　　　、趁熱過濾、洗滌、干燥。

（5）檢驗產品Ⅱ晶體中是否含有少量的氯化物雜質需用到的試劑是_______________，進一步提純產品Ⅱ的方法是________________；

（6）步驟Ⅲ中可選用______________(填序號)試劑調節溶液的pH。

A．稀硝酸 B．雙氧水 C．氨水 D．高錳酸鉀溶液

 

Answer 1

（12分）（1）Fe3+、Fe2+；

（2）2HCO3-+ Fe2+= Fe CO3↓+H2O+CO2↑

（3）4 Fe CO3+ O2=2 Fe2O3+4 CO2↑

（4）K2SO4 蒸發結晶

（5）Ba(NO3)2溶液、AgNO3溶液 重結晶

（6）C

【解析】

試題分析：（1）根據硫鐵礦燒渣的成分，其中二氧化硅不溶于酸，所以濾液A的成分中含有的金屬陽離子有）Fe3+、Fe2+；

（2）濾液A經加入鐵粉后，鐵離子全部轉化為亞鐵離子，過濾除去二氧化硅，所以濾液B中的金屬陽離子為亞鐵離子，亞鐵離子與碳酸氫根離子電離產生的碳酸根離子結合為碳酸亞鐵沉淀，促進碳酸氫根離子的電離，產生的氫離子又與碳酸氫根離子發生反應生成二氧化碳和水，所以該反應的離子方程式為2HCO3-+ Fe2+= Fe CO3↓+H2O+CO2↑

（3）由流程圖可知煅燒碳酸亞鐵后生成氧化鐵，所以該反應的化學方程式為4 Fe CO3+ O2=2 Fe2O3+4 CO2↑；

（4）產品II是無氯鉀肥，所以產品II是硫酸鉀，化學式為K2SO4 ；

向(NH4)2SO4溶液中加入KCl溶液后，根據幾種鹽的溶解度曲線，可知硫酸鉀的溶解度較小，氯化銨的溶解度較大，所以還需要進行的操作是蒸發結晶，將硫酸鉀以晶體形式析出，趁熱過濾、洗滌、干燥，即可得到產品II；

（5）因為產品II是硫酸鉀，若含有氯化物，則應先除去硫酸根離子，以免給氯離子的檢驗帶來干擾，所以應選擇的試劑是Ba(NO3)2溶液、AgNO3溶液；進一步提純產品II，則需要再次結晶，即重結晶的方法；

（6）A、B、D都具有強氧化性，易把亞鐵離子氧化為鐵離子，同時給溶液帶來新的雜質，所以選擇氨水調節pH，而且在后面的步驟中加入了銨鹽，所以不會引入新的雜質，答案選C。

考點：考查對工業流程的分析，離子的判斷，化學方程式、離子方程式的書寫，實驗操作的應用