Question

2．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(chǎn)流程示意圖1：
回答下列問題：
（1）酸浸、過濾后濾液A中的金屬陽離子是Fe²⁺、Fe³⁺．
（2）煅燒FeCO₃生成產(chǎn)品Ⅰ的化學(xué)反應(yīng)方程式為4FeCO₃+O₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe₂O₃+4CO₂．
（3）已知幾種鹽的溶解度隨溫度變化的曲線如圖2所示，產(chǎn)品Ⅱ的化學(xué)式為K₂SO₄，為了獲得產(chǎn)品Ⅱ，向（NH₄）₂SO₄溶液中加入KCl溶液后，還需要進(jìn)行的操作是蒸發(fā)結(jié)晶、趁熱過濾、洗滌、干燥．
（4）檢驗(yàn)產(chǎn)品Ⅱ晶體中是否含有少量的氯化物雜質(zhì)需用到的試劑是Ba（NO₃）₂溶液、AgNO₃溶液，進(jìn)一步提純產(chǎn)品Ⅱ的方法是重結(jié)晶；
（5）步驟Ⅲ中可選用C（填序號(hào)）試劑調(diào)節(jié)溶液的pH．
A．稀硝酸  B．雙氧水C．氨水   D．高錳酸鉀溶液．

Answer 1

分析 Fe₂O₃、Fe₃O₄、FeO與還原劑反應(yīng)生成鐵，鐵和稀硫酸反應(yīng)生成硫酸亞鐵和氫氣，過濾時(shí)用到的儀器有鐵架臺(tái)、漏斗、燒杯、玻璃棒等，所以濾液中的主要溶質(zhì)是硫酸亞鐵；硫酸亞鐵與碳酸氫銨反應(yīng)得到碳酸亞鐵和硫酸銨，實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行煅燒操作所需儀器有酒精燈、泥三角、三腳架、玻璃棒、坩堝、坩堝鉗；碳酸亞鐵與氧氣反應(yīng)生成了氧化鐵盒二氧化碳；硫酸銨與氯化鉀反應(yīng)生成硫酸鉀和氯化銨，根據(jù)硫酸鉀的溶解度隨溫度變化不大，可用蒸發(fā)結(jié)晶、趁熱過濾、洗滌、干燥得到硫酸鉀，檢驗(yàn)產(chǎn)品II中是否含有氯化物雜質(zhì)需先除去SO₄，再檢驗(yàn)Cl^-．
（1）酸浸時(shí)Fe₂O₃、Fe₃O₄、FeO能與稀硫酸反應(yīng)得到Fe²⁺、Fe³⁺，SiO₂不能與稀硫酸反應(yīng)；
（2）由流程圖可知，煅燒FeCO₃生成產(chǎn)品Ⅰ氧化鐵和二氧化碳，F(xiàn)e元素化合價(jià)升高，反應(yīng)物中應(yīng)有氧氣；
（3）硫酸銨與氯化鉀反應(yīng)生成硫酸鉀和氯化銨，根據(jù)硫酸鉀的溶解度隨溫度變化不大，可用蒸發(fā)結(jié)晶、趁熱過濾、洗滌、干燥得到硫酸鉀；
（4）檢驗(yàn)產(chǎn)品II中是否含有氯化物雜質(zhì)需先除去SO₄，再檢驗(yàn)Cl^-；
（5）依據(jù)提純分離的目的分析選擇調(diào)節(jié)溶液PH是為了除去雜質(zhì)，不能氧化亞鐵離子．

解答 解：（1）酸浸時(shí)Fe₂O₃、Fe₃O₄、FeO能與稀硫酸反應(yīng)得到Fe²⁺、Fe³⁺，SiO₂不能與稀硫酸反應(yīng)，因此酸浸、過濾后濾液A中含有的金屬陽離子是Fe²⁺、Fe³⁺，
故答案為：Fe²⁺、Fe³⁺；
（2）由流程圖可知，煅燒FeCO₃生成產(chǎn)品Ⅰ氧化鐵和二氧化碳，F(xiàn)e元素化合價(jià)升高，反應(yīng)物中應(yīng)有氧氣，化學(xué)方程式為4FeCO₃+O₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe₂O₃+4CO₂，
故答案為：4FeCO₃+O₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe₂O₃+4CO₂；
（3）硫酸銨與氯化鉀反應(yīng)生成硫酸鉀和氯化銨；因硫酸鉀的溶解度隨溫度變化不大，可用蒸發(fā)結(jié)晶、趁熱過濾、洗滌、干燥得到硫酸鉀，
故答案為：K₂SO₄；蒸發(fā)結(jié)晶；
（4）因檢驗(yàn)產(chǎn)品II中是否含有氯化物雜質(zhì)需先除去SO₄，再檢驗(yàn)Cl^-，所以滴加過量Ba（NO₃）₂溶液，過濾后向?yàn)V液滴加AgNO₃溶液，進(jìn)一步提純產(chǎn)品Ⅱ的方法是重結(jié)晶，
故答案為：滴加過量Ba（NO₃）₂溶液、AgNO₃溶液．重結(jié)晶；
（5）步驟Ⅲ中可選用氨水試劑調(diào)節(jié)溶液的pH．稀硝酸、雙氧水、高錳酸鉀溶液具有強(qiáng)氧化性，氧化亞鐵離子，選擇氨水調(diào)節(jié)除去雜質(zhì)得到亞鐵鹽溶液，
故答案為：C．

點(diǎn)評(píng) 本題考查物質(zhì)的制備和分離操作，側(cè)重于學(xué)生分析能力、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰�和綜合運(yùn)用化學(xué)知識(shí)能力的考查，為高考常見題型，題目難度中等，注意根據(jù)實(shí)驗(yàn)流程以及相關(guān)物質(zhì)的性質(zhì)解答該題．