Question

FeCO₃与砂糖混用可作补血剂。以黄铁矿烧渣(含CuO、Fe₂O₃、FeO、SiO₂、Al₂O₃等)为主要原料制备FeCO₃的流程如下：

（1）质量分数为30%（密度是1.176 g·cm^－3）的稀硫酸的物质的量浓度为              。

（2）检验滤液A中存在Fe²⁺的试剂是              。

（3）加入足量铁粉的作用除调节pH使Al³⁺转化为Al(OH)₃沉淀外，还有两个作用，写出其中一个反应的离子方程式：                  。

（4）写出滤液C与NH₄HCO₃溶液反应的离子方程式：              。

（5）FeCO₃在空气中灼烧可制得铁系氧化物材料。已知25℃，101 kPa时：

4Fe(s)＋3O₂(g)2Fe₂O₃   ΔH＝﹣1648 kJ·mol^－1

C(s)＋O₂(g)CO₂(g)   ΔH＝﹣393 kJ·mol^－1

2Fe(s)＋2C(s)＋3O₂(g)2FeCO₃(s)   ΔH＝﹣1480 kJ·mol^－1

写出FeCO₃在空气中灼烧生成Fe₂O₃的热化学方程式：              。

（6）某兴趣小组为充分利用副产品，欲利用滤渣D为原料制取Al₂O₃，请补充完成实验步骤：向滤渣D中加入适量NaOH溶液，              。

Answer

（1）3.6mol·L－1（2）酸性KMnO4溶液

（3）Fe＋2Fe3+＝3Fe2+（或Fe＋Cu2+＝Fe2+＋Cu）

（4）Fe2+＋2HCO＝FeCO3↓＋CO2↑＋H2O

（5）4FeCO3(s)＋O2(g)2Fe2O3(s)＋4CO2(g)ΔH＝﹣260kJ·mol－1

（6）过滤，向滤液中通入足量CO2，过滤并洗涤沉淀，加热所得沉淀至恒重

【解析】

试题分析：（1）根据，质量分数为30%（密度是1.176 g·cm－3）的稀硫酸的物质的量浓度为3.6 mol·L－1；（2）Fe3+没有还原性，Fe2+具有还原性，检验滤液A中存在Fe2+的试剂是酸性KMnO4溶液；（3）加入足量铁粉的作用除调节pH使Al3+转化为Al(OH)3沉淀，同时防止Fe2+被氧化，除去杂质铜离子，反应的离子方程式：Fe＋2Fe3+＝3Fe2+、Fe＋Cu2+＝Fe2+＋Cu；（4）根据图示，滤液C与NH4HCO3溶液反应生成碳酸亚铁和二氧化碳，离子方程式为Fe2+＋2HCO＝FeCO3↓＋CO2↑＋H2O；（5）FeCO3在空气中灼烧可制得铁系氧化物材料。

①4Fe(s)＋3O2(g)2Fe2O3 ΔH＝﹣1648 kJ·mol－1

②C(s)＋O2(g)CO2(g) ΔH＝﹣393 kJ·mol－1

③2Fe(s)＋2C(s)＋3O2(g)2FeCO3(s) ΔH＝﹣1480 kJ·mol－1

根据盖斯定律，①＋②×4－③×2得FeCO3在空气中灼烧生成Fe2O3的热化学方程式：4FeCO3(s)＋ O2(g) = 2Fe2O3(s) ＋ 4CO2(g) ΔH＝﹣260 kJ·mol－1；（6）欲利用滤渣D为原料制取Al2O3，向滤渣D中加入适量NaOH溶液，过滤，向滤液中通入足量CO2，过滤并洗涤沉淀，加热所得沉淀至恒重，可得Al2O3。

考点：本题考查化学工艺流程。