Question

工业上利用硫铁矿烧渣（主要成分为Fe₃O₄、Fe₂O₃、FeO、SiO₂）为原料制备高档颜料——铁红（Fe₂O₃），具体生产流程如下：

试回答下列问题：

（1）硫铁矿烧渣用稀硫酸酸溶时的不溶物为                （填化学式）。

（2）实验室实现“步骤Ⅱ”中分离操作所用的玻璃仪器有                        ；

步骤Ⅳ中应选用                试剂调节溶液的pH（填字母编号）。

A．稀硝酸      B．氢氧化钠溶液      C．高锰酸钾溶液      D．氨水

（3）检验步骤Ⅲ已经进行完全的试剂是                     。

（4）步骤Ⅴ的反应温度一般需控制在35℃以下，其目的是                 。

（5）步骤Ⅵ在空气中煅烧发生反应的化学反应方程式为                      。

（6）欲测定硫铁矿烧渣中Fe元素的质量分数，称取ag样品，充分“酸溶”、“水溶”后过滤，向滤液中加入足量的H₂O₂，充分反应后加入NaOH溶液至不再继续产生沉淀，经过滤、洗涤、灼烧至固体恒重，冷却后称得残留固体bg。

①写出加入足量的H₂O₂发生反应的离子反应方程式                 ；

②测得该样品中Fe元素的质量分数为                  。

Answer

（1）SiO2

（2）漏斗、玻璃棒、烧杯 D

（3）KSCN溶液（或其他合理答案）

（4）防止NH4HCO3分解，减少Fe2+的水解

（5）4FeCO3 + O2 2Fe2O3 + 4CO2

（6）①2Fe2＋＋H2O2+2H+=2Fe3++2H2O ； ②7b/10a

【解析】

试题分析：(1)硫铁矿烧渣(主要成分为Fe2O3、FeO、SiO2等)酸浸后过滤，SiO2与酸不反应，所以SiO2为滤渣，滤液中含有的金属阳离子是Fe2+、Fe3+。（2） “步骤Ⅱ”中分离操作是过滤，所用的玻璃仪器有漏斗、玻璃棒、烧杯；调节PH加入的试剂要与氢离子反应，同时不能引入新杂质，步骤Ⅳ中应选用氨水调节溶液的pH。

(2)步骤Ⅲ要把Fe3+还原为Fe2+，检验步骤Ⅲ已经进行完全，即溶液不含Fe3+，使用试剂是KSCN溶液； (4)NH4HCO3受热易分解，高温会促进Fe2+水解，所以步骤Ⅴ的反应温度一般需控制在35℃以下。

（5）步骤Ⅵ在空气中煅烧发生反应的化学反应方程式为4FeCO3 + O2 2Fe2O3 + 4CO2。

（6）欲测定硫铁矿烧渣中Fe元素的质量分数，称取ag样品，充分“酸溶”、“水溶”后过滤，向滤液中加入足量的H2O2，充分反应后加入NaOH溶液至不再继续产生沉淀，经过滤、洗涤、灼烧至固体恒重，冷却后称得残留固体bg。

①写出加入足量的H2O2发生反应的离子反应方程式2Fe2＋＋H2O2+2H+=2Fe3++2H2O；

②产生沉淀，经过滤、洗涤、灼烧至固体恒重，得到的固体是Fe2O3，根据铁元素守恒，测得该样品中Fe元素的质量分数为=7b/10a。

考点：本题考查化学工艺流程、化学计算。