Question

以下是用硫铁矿烧渣(主要成分为Fe₂O₃、Fe₃O₄、FeO、SiO₂)为原料制备高纯氧化铁的生成流程示意图：

回答下列问题：

（1）酸浸使用的是稀盐酸、过滤后滤液A中的金属阳离子是_________(写离子符号)；

（2）滤液B中加入NH₄HCO₃溶液的离子方程式_________；

（3）煅烧FeCO₃生成产品Ⅰ的化学反应方程式为_________；

（4）已知几种盐的溶解度随温度变化的曲线如图所示，产品Ⅱ的化学式为_________，为了获得产品Ⅱ，向(NH₄)₂SO₄溶液中加入KCl溶液后，还需要进行的操作是_________、趁热过滤、洗涤、干燥．

（5）检验产品Ⅱ晶体中是否含有少量的氯化物杂质需用到的试剂是_________；

（6）步骤Ⅲ中可选用_________(填序号)试剂调节溶液的pH．

A．稀硝酸         B．双氧水      C．氨水          D．高锰酸钾溶液

Answer

（1）Fe2+、Fe3+；

（2） Fe2++2HCO3-=FeCO3↓+CO2↑+H2O

（3）4FeCO3+O22Fe2O3+4CO2；

（4）K2SO4；蒸发结晶；

（5）HNO3、AgNO3；

（6）C

【解析】

试题分析：（1）酸浸时Fe2O3、Fe3O4、FeO能与稀硫酸反应得到Fe2+、Fe3+，SiO2不能与稀硫酸反应，因此酸浸、过滤后滤液A中含有的金属阳离子是Fe2+、Fe3+，故答案为：Fe2+、Fe3+；

（3）由流程图可知，煅烧FeCO3生成产品Ⅰ氧化铁和二氧化碳，Fe元素化合价升高，反应物中应有氧气，化学方程式为4FeCO3+O22Fe2O3+4CO2，故答案为：4FeCO3+O22Fe2O3+4CO2；

（4）硫酸铵与氯化钾反应生成硫酸钾和氯化铵；因硫酸钾的溶解度随温度变化不大，可用蒸发结晶、趁热过滤、洗涤、干燥得到硫酸钾，故答案为：K2SO4；蒸发结晶；

（5）因检验产品II中是否含有氯化物杂质需先除去SO4，再检验Cl-，所以滴加过量Ba(NO3)2溶液，过滤后向滤液滴加AgNO3溶液， 故答案为：滴加过量Ba(NO3)2溶液、AgNO3溶液；

（6）步骤Ⅲ中可选用氨水试剂调节溶液的pH．稀硝酸、双氧水、高锰酸钾溶液具有强氧化性，氧化亚铁离子，选择氨水调节除去杂质得到亚铁盐溶液，故答案为：C。

【考点定位】考查制备实验方案的设计；铁的氧化物和氢氧化物

【名师点晴】本题考查物质的制备和分离操作，侧重于学生分析能力、实验能力和综合运用化学知识能力的考查，为高考常见题型，题目难度中等，注意根据实验流程以及相关物质的性质解答该题。在矿铁中加入酸，SiO2不与酸反应，过滤后所得滤渣为SiO2，滤液A中加入过量铁粉将Fe3+还原为Fe2+，可加入氨水调节溶液pH至5～6.5，过滤后在滤液B中加入碳酸氢铵可生成FeCO3，应高温煅烧可得Fe2O3，硫酸铵溶液和KCl合成无氯钾肥硫酸铵钾。