Question

利用硫酸渣(主要含F(xiàn)e2O3、SiO2、Al2O3、MgO等雜質(zhì))制備氧化鐵的工藝流程如下：

（1）“酸浸”中硫酸要適當(dāng)過量，目的是       ▲     。

（2）“還原”是將Fe3+轉(zhuǎn)化為Fe2+，同時FeS2被氧化為SO42-，該反應(yīng)的離子方程式為   ▲    。

（3）為測定“酸浸”步驟后溶液中Fe3+的量以控制加入FeS2的量。實驗步驟為：準(zhǔn)確量取一定體積的酸浸后的溶液于錐形瓶中，加入HCl、稍過量SnCl2，再加HgCl2除去過量的SnCl2，以二苯胺磺酸鈉為指示劑，用K2Cr2O7標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定。有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式如下：

2Fe3++Sn2++6Cl—＝2Fe2++SnCl62—

Sn2++4Cl—+2HgCl2＝SnCl62-+Hg2Cl2↓

6Fe2++Cr2O72—+14H+＝6Fe3++2Cr3++7H2O

滴定時，K2Cr2O7標(biāo)準(zhǔn)溶液應(yīng)盛放在      ▲      滴定管中（填“酸式”、“堿式”）；若不加HgCl2，則測定的Fe3+量   ▲    （填“偏高”、“偏低”或“不變”）。

（4）①可選用      ▲      （填試劑）檢驗濾液中含有Fe3+。產(chǎn)生Fe3+的原因是     ▲     （用離子方程式表示）。

②已知部分陽離子以氫氧化物形式沉淀時溶液的pH見下表：

沉淀物	Fe(OH)3	Al(OH)3	Fe(OH)2	Mg(OH)2	Mn(OH)2
開始沉淀	2.7	3.8	7.5	9.4	8.3
完全沉淀	3.2	5.2	9.7	12.4	9.8

實驗可選用的試劑有：稀硝酸、Ba(NO3)2溶液、酸性KMnO4溶液、NaOH溶液，要求制備過程中不產(chǎn)生有毒氣體。請完成由“過濾”后的溶液模擬制備氧化鐵的實驗步驟：

a．氧化：          ▲           。

b．沉淀：          ▲           。

c．分離，洗滌。

d．烘干，研磨。

Answer 1

【知識點】物質(zhì)制備的工藝流程

【答案解析】（1）提高鐵的浸出率，抑制Fe3+的水解  (2分)

（2）14Fe3++FeS2+8H2O=15Fe2++2SO42—+16H+ (2分)

（3）酸式(2分)、偏高(2分)  

（4）①KSCN或苯酚  (1分)    4Fe2＋＋O2＋4H＋＝4Fe3＋＋2H2O  (2分)

②a.向溶液中加入過量的酸性高錳酸鉀溶液，攪拌(2分)  

b.滴加NaOH溶液，調(diào)節(jié)溶液為pH為3.2～3.8  (2分)

解析：（1）要利用硫酸渣(主要含F(xiàn)e2O3、SiO2、Al2O3、MgO等雜質(zhì))制備氧化鐵，“酸浸”中硫酸要適當(dāng)過量，目的是提高鐵的浸出率，抑制Fe3+的水解，

（2）根據(jù)將Fe3+轉(zhuǎn)化為Fe2+，同時FeS2被氧化為SO42-，即可知道反應(yīng)利用FeS2將Fe3+還原，反應(yīng)的離子方程式為14Fe3++FeS2+8H2O=15Fe2++2SO42—+16H+

（3）K2Cr2O7溶液有強氧化性，腐蝕乳膠管，所以選酸式滴定管，通過分析方程式，若不加HgCl2，過量的SnCl2也要消耗K2Cr2O7溶液，導(dǎo)致滴定用去的K2Cr2O7的物質(zhì)的量偏大， 則測定的Fe3+量偏高。

（4）①Fe3+遇KSCN變血紅色，遇苯酚顯紫色，檢驗濾液中含有Fe3+用 KSCN或苯酚，由于Fe2＋容易被氧化成Fe3＋ ，所以產(chǎn)生Fe3+的原因是： 4Fe2＋＋O2＋4H＋＝4Fe3＋＋2H2O ；

②根據(jù)引導(dǎo)，先氧化再沉淀，結(jié)合表格數(shù)據(jù)，即可完成制備氧化鐵的實驗步驟：a、向溶液中加入過量的酸性高錳酸鉀溶液，攪拌 ； b.滴加NaOH溶液，調(diào)節(jié)溶液為pH為3.2～3.8

【思路點撥】本題考查物質(zhì)制備的工藝流程，綜合性強，有一定難度，尤其理解第（3）步很關(guān)鍵。