Question

【題目】工業(yè)上利用硫鐵礦燒渣(主要成分為Fe3O4、Fe2O3、FeO、SiO2)為原料制備高檔顏料——鐵紅(Fe2O3)，具體生產(chǎn)流程如下：

試回答下列問題：

（1）“酸溶”過(guò)程中Fe3O4發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_________________；

（2）實(shí)驗(yàn)室實(shí)現(xiàn)“步驟Ⅱ”中分離操作所用的玻璃儀器有__________、玻璃棒和燒杯等；步驟Ⅳ中最好應(yīng)選用_______試劑調(diào)節(jié)溶液的pH(填字母編號(hào))。

A．稀硝酸 B．氧化銅 C．高錳酸鉀溶液 D．氨水

（3）檢驗(yàn)步驟Ⅲ已經(jīng)進(jìn)行完全的試劑是_____________________；

（4）步驟Ⅴ的反應(yīng)溫度一般需控制在35℃以下，其目的是______________________；

（5）步驟Ⅵ中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式為_______________________________；

（6） 欲測(cè)定硫鐵礦礦渣中Fe元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，稱取ag樣品，充分“酸溶”、“水溶”后過(guò)濾，向?yàn)V液中加入足量的H2O2，充分反應(yīng)后加入NaOH溶液至不再繼續(xù)產(chǎn)生沉淀，經(jīng)過(guò)濾、洗滌、灼燒至固體恒重，冷卻后稱得殘留固體bg，測(cè)得該樣品中Fe元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為__________。

Answer 1

【答案】 Fe3O4＋8H＋＝2Fe3＋＋Fe2＋＋4H2O 漏斗 D KSCN溶液 防止NH4HCO3分解，減少Fe2+的水解 4FeCO3 + O22Fe2O3 + 4CO2 7b/10a（或112b/160a）

【解析】本題考查化學(xué)工藝流程，（1）Fe3O4與硫酸發(fā)生的離子反應(yīng)方程式為：Fe3O4＋8H＋=2Fe3＋＋Fe2＋＋4H2O；（2）步驟II得到濾液和難溶物，因此步驟II的操作名稱為過(guò)濾，使用玻璃儀器是玻璃棒、燒杯、漏斗；加入鐵粉的目的是把Fe3＋全部轉(zhuǎn)化成Fe2＋，步驟IV中加入試劑，調(diào)節(jié)pH，A、稀硝酸為酸，且具有強(qiáng)氧化性，能把Fe2＋氧化成Fe3＋，故A錯(cuò)誤；B、加入氧化銅，調(diào)節(jié)pH，容易引入Cu2＋，故B錯(cuò)誤；C、高錳酸鉀溶液，具有強(qiáng)氧化性，把Fe2＋氧化成Fe3＋，故C錯(cuò)誤；D、加入NH3·H2O能夠調(diào)節(jié)pH，根據(jù)流程圖，故D正確；（3）根據(jù)流程圖，得到FeCO3，因此加入鐵粉的目的是把Fe3＋轉(zhuǎn)化成Fe2＋，因此檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)是否完全進(jìn)行，需要檢驗(yàn)Fe3＋是否存在，需要加入KSCN溶液，如果溶液變紅，說(shuō)明已經(jīng)完全進(jìn)行到底；（4）因?yàn)?/span>NH4HCO3受熱易分解，因此需要防止NH4HCO3分解，Fe2＋發(fā)生水解，水解屬于吸熱反應(yīng)，因此溫度控制在35℃以下是防止NH4HCO3分解，減少Fe2+的水解；（5）步驟VI是煅燒FeCO3得到氧化鐵，因此化學(xué)反應(yīng)方程式為：4FeCO3 + O22Fe2O3 + 4CO2；（6）根據(jù)實(shí)驗(yàn)操作步驟，最后得到的殘留固體是Fe2O3，根據(jù)鐵元素守恒，礦渣中鐵元素的質(zhì)量為2b×56/160g，其質(zhì)量分?jǐn)?shù)為112b/160a或7b/10a。