Question

(12分)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产流程示意图：

回答下列问题：

（1）酸浸、过滤后滤液A中的金属阳离子是_______________________      _______。

（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_______________，进一步提纯产品Ⅱ的方法是________________；

（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

（12分）（1）Fe3+、Fe2+；

（2）2HCO3-+ Fe2+= Fe CO3↓+H2O+CO2↑

（3）4 Fe CO3+ O2=2 Fe2O3+4 CO2↑

（4）K2SO4 蒸发结晶

（5）Ba(NO3)2溶液、AgNO3溶液 重结晶

（6）C

【解析】

试题分析：（1）根据硫铁矿烧渣的成分，其中二氧化硅不溶于酸，所以滤液A的成分中含有的金属阳离子有）Fe3+、Fe2+；

（2）滤液A经加入铁粉后，铁离子全部转化为亚铁离子，过滤除去二氧化硅，所以滤液B中的金属阳离子为亚铁离子，亚铁离子与碳酸氢根离子电离产生的碳酸根离子结合为碳酸亚铁沉淀，促进碳酸氢根离子的电离，产生的氢离子又与碳酸氢根离子发生反应生成二氧化碳和水，所以该反应的离子方程式为2HCO3-+ Fe2+= Fe CO3↓+H2O+CO2↑

（3）由流程图可知煅烧碳酸亚铁后生成氧化铁，所以该反应的化学方程式为4 Fe CO3+ O2=2 Fe2O3+4 CO2↑；

（4）产品II是无氯钾肥，所以产品II是硫酸钾，化学式为K2SO4 ；

向(NH4)2SO4溶液中加入KCl溶液后，根据几种盐的溶解度曲线，可知硫酸钾的溶解度较小，氯化铵的溶解度较大，所以还需要进行的操作是蒸发结晶，将硫酸钾以晶体形式析出，趁热过滤、洗涤、干燥，即可得到产品II；

（5）因为产品II是硫酸钾，若含有氯化物，则应先除去硫酸根离子，以免给氯离子的检验带来干扰，所以应选择的试剂是Ba(NO3)2溶液、AgNO3溶液；进一步提纯产品II，则需要再次结晶，即重结晶的方法；

（6）A、B、D都具有强氧化性，易把亚铁离子氧化为铁离子，同时给溶液带来新的杂质，所以选择氨水调节pH，而且在后面的步骤中加入了铵盐，所以不会引入新的杂质，答案选C。

考点：考查对工业流程的分析，离子的判断，化学方程式、离子方程式的书写，实验操作的应用