Question

高纯氧化铁性能稳定，无毒、无臭、无味，是食品、药品、化妆品常用着色剂。 某实验小组用工业FeCl₃粗品(含Ca、Mn、Cu等杂质离子)为原料，以萃取剂Y(甲基异丁基甲酮)萃取法制取高纯氧化铁。实验过程中的主要操作步骤如下：

已知：试剂X是浓盐酸，HCl(浓)+FeCl₃HFeCl₄

请回答下列问题：

（1）据上述实验操作过程判断，下列实验装置中，没有用到的是_________(填序号)

（2）用萃取剂Y萃取的步骤中：

①Ca、Mn、Cu等杂质离子几乎都在_________ (填“水”或“有机”)相中。

②分液时，为保证液体顺利流下，应先_________，再打开旋塞，待下层液体完全流尽时，关闭悬塞后再从上口倒出上层液体。

（3）制备萃取剂Y(甲基异丁基甲酮)时，其粗产品中含有异丙叉丙酮、4-甲基-2-戌醇、酸性物质等杂质。一般可采用蒸馏法进行提纯。蒸馏时，应将温度计水银球置于_________。蒸馏前，预处理粗产品时，可以先用_________洗(填所选试剂对应的字母，下同)，后用_________洗，最后用_________洗。

A水    B碳酸氢钠溶液    C乙醇

（4）下列试剂中，反萃取剂Z的最佳选择是_________，反萃取能发生的原因是_________(从化学平衡的角度进行解释)。

A．高纯水    B．盐酸    C．稀硫酸    D．酒精

（5）测定产品中氧化铁的含量需经酸溶、还原为Fe²⁺，然后在酸性条件下用标 准K₂Cr₂O₇溶液滴定(还原产物是Cr³⁺，杂质不与K₂Cr₂O₇反应)。现准确称取1.0g样品经酸溶、还原为Fe²⁺，用0.1000mol/L的标准溶液进行滴定。

①滴定起始和终点的液面位置如图，则消耗K₂Cr₂O₇标准溶液体积为_________mL。

②产品中氧化铁的含量为_________(保留三位有效数字)。

（6）我国早期科技丛书《物理小识·金石类》就有煅烧青矾(又名绿矾，FeSO₄·7H₂O)制氧化铁的记载：“青矾厂气熏人，衣服当之易烂，载木不盛”，据此分析，写出煅烧青矾制氧化铁的化学方程式：_________。

Answer

（1）①；（2）①水；②将分液漏斗上的玻璃塞打开或使塞上的凹槽对准漏斗口上的小孔；

（3）蒸馏烧瓶支管口处；A B A；

（4）A；加高纯水时，c(HCl)降低，平衡向转化为FeCl3的方向移动；(合理即给分)

（5）①20.00；②96.0%；（6）2FeSO4·7H2O Fe2O3+SO2+SO3+7H2O；

【解析】

试题分析： （1）据上述实验操作过程判断，反应过程中没有制取气体，①未用到，蒸发用到②，萃取用到③，过滤用到④，灼烧用到⑤，故答案为：①；

（2） ①Ca、Mn、Cu等杂质离子易溶于水，故答案为：水；

②分液时，为保证液体顺利流下，应先将分液漏斗上的玻璃塞打开或使塞上的凹槽对准漏斗口上的小孔，再打开旋塞，待下层液体完全流尽时，关闭悬塞后再从上口倒出上层液体，故答案为：将分液漏斗上的玻璃塞打开或使塞上的凹槽对准漏斗口上的小孔；

（3）蒸馏时，应将温度计水银球置于蒸馏烧瓶支管口处，蒸馏前，预处理粗产品时，可以先用水洗去醇和酸性物质，后用碳酸氢钠溶液洗去酸性物质，最后用水洗去碳酸氢钠，故答案为：蒸馏烧瓶支管口处；A，B，A；

（4）反萃取剂Z的最佳选择是水，加高纯水时，c(HCl)降低，平衡向转化为FeCl3的方向移动，因此反萃取能发生，故答案为：A；加高纯水时，c(HCl)降低，平衡向转化为FeCl3的方向移动；

（5）①消耗K2Cr2O7标准溶液体积为20.80-0.80=20.00mL，故答案为：20.00；

②根据得失电子守恒，

K2Cr2O7 - 6Fe2+ - 3Fe2O3

1 3

0.1000mol/L×0.020L n(Fe2O3)

因此n(Fe2O3)=0.006mol，

产品中氧化铁的含量=0.006mol×160g/mol÷1g=96.0%，故答案为：96.0%。

（6）煅烧FeSO4·7H2O制氧化铁的化学方程式为2FeSO4·7H2O Fe2O3+SO2+SO3+7H2O，故答案为：2FeSO4·7H2O Fe2O3+SO2+SO3+7H2O；

考点：考查了物质制备的工艺流程的相关知识。