Question

化学工艺即化工技术或化学生产技术，指将原料物主要经过化学反应转变为产品的方法和过程，包括实现这一转变的全部措施。工业上用赤铁矿（含、，也含有、、、等）制备绿矾的工艺流程如下图：

（1）操作①的名称是______________。

（2）氢氧化钠溶液加入赤铁矿中发生反应的离子方程式为_________、__________。

（3）向滤渣Ⅰ中加入过量的试剂a名称为__________，加入过量试剂b后所得滤渣Ⅲ的主要成分化学式为__________。

（4）操作③需要的玻璃仪器主要包括________________。

（5）操作④需要隔绝空气的主要原因可能是什么？___________________________。

Answer

过滤 Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O SiO2+2OH-=SiO32-+H2O 硫酸 Cu、Fe 玻璃棒、漏斗、烧杯 防止溶液中的Fe2+被空气氧化为Fe3+

【解析】

赤铁矿（含、，也含有、、、等），由制备流程可知，加NaOH后，Al2O3、SiO2与NaOH反应，则滤液I中含OH-、AlO2-、SiO32-，滤渣I中含Fe2O3、FeO、MnO2、CuO，加试剂a为硫酸，操作①②均为过滤，滤液Ⅱ中含硫酸、Fe2(SO4)3、FeSO4、CuSO4，试剂b为Fe，操作为过滤，滤渣Ⅲ为Cu、Fe，滤液含FeSO4，蒸发浓缩、冷却结晶得到绿矾，以此解答该题。

（1）操作①用于分离固体和液体，为过滤操作，故答案为：过滤；

（2）NaOH溶液加入赤铁矿中，氧化铝、二氧化硅都发生反应，发生反应的离子方程式为Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O、SiO2+2OH-=SiO32-+H2O，故答案为：Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O、SiO2+2OH-=SiO32-+H2O；

（3）试剂a为硫酸，滤液Ⅱ中含硫酸、Fe2(SO4)3、FeSO4、CuSO4，试剂b为Fe，试剂b投入到滤液Ⅱ发生的所有反应的方程式为Fe+Fe2(SO4)3=3FeSO4、Fe+CuSO4=Cu+FeSO4、Fe+H2SO4=H2↑+FeSO4，则滤渣Ⅲ的主要成分化学式为Cu、Fe，故答案为：硫酸；Cu、Fe；

（4）实验室中操作③为过滤，所需的玻璃仪器有玻璃棒、漏斗、烧杯，故答案为：玻璃棒、漏斗、烧杯；

（5）亚铁离子不稳定，易被空气氧化生成铁离子，所以操作④隔绝空气的目的是防止溶液中的Fe2+被空气氧化为Fe3+，故答案为：防止溶液中的Fe2+被空气氧化为Fe3+。