Question

硫化亚铁煅烧得到的烧渣的主要成分为FeO、Fe₃O₄和Fe₂O₃等。利用该烧渣制备铁红和副产品无氯钾肥的流程如下：

回答下列问题：

（1）煅烧硫化亚铁若生成Fe₂O₃和SO₂，则生成标准状况下11.2L SO₂气体，转移电子的物质的量为____________。

（2）该流程中加入铁粉的作用是____________（用离子方程式表示）。

（3）已知四种盐的溶解度随温度变化的曲线如图所示。请回答下列问题：

①向滤液II中加入NH₄HCO₃溶液所发生反应的离子方程式是________________。

②向(NH₄)₂SO₄溶液加入KCl后得到无氯钾肥应进行的操作为_________、________、洗涤、干燥等；反应的化学方程式为_______________。

（4）用含少量硫酸亚铁和硫酸铁的硫酸铜溶液制备CuSO₄·5H₂O的流程如下：

加入试剂X的目的是_____，调节溶液pH的试剂Y可能是_____（填字母编号）。

a．NaOH  

b．CuO    

c．NH₃·H₂O 

d．Cu（OH）₂CO₃

Cu²⁺为0.2mol·L^-1的溶液，欲除尽Fe³⁺（当离子浓度小于1*10^-5mol·L^-1时，离子已沉淀完全，）调整溶液pH的精确范围是_____（已知：K_ap［Cu（OH）₂］=2×10^-20，K_ap［Fe（OH）₃］=8.0×10^-38，lg2=0.3）。

Answer

（1）3.5mol（2）Fe+2Fe3+=3Fe2+（3）①Fe2++2HCO3-=FeCO3↓+CO2↑+H2O

②蒸发结晶趁热过滤（NH4）2SO4+2KClK2SO4↓+2NH4Cl

（4）将Fe2+氧化为Fe3+bd3.3≤pH<4.5

【解析】

试题分析：（1）煅烧硫化亚铁生成Fe2O3和SO2，反应中1molFeS失去7mol电子，同时生成1molSO2，所以生成标准状况下11.2L SO2气体即0.5molSO2时，转移电子的物质的量为。

（2）滤液中含有铁离子，最终要转化为碳酸亚铁，所以该流程中加入铁粉的作用是还原铁离子，反应的用离子方程式为Fe+2Fe3+=3Fe2+。

（3）①根据流程图可知向滤液II中加入NH4HCO3溶液生成碳酸亚铁，根据原子守恒可知反应中还有CO2和水生成，则所发生反应的离子方程式是Fe2++2HCO3-=FeCO3↓+CO2↑+H2O。

②根据溶解度曲线可知氯化铵的溶解度受温度的影响大于硫酸钾，所以向(NH4)2SO4溶液加入KCl后得到无氯钾肥应进行的操作为蒸发结晶、趁热过滤、洗涤、干燥等，反应的化学方程式为（NH4）2SO4+2KClK2SO4↓+2NH4Cl。

（4）根据流程图考点加入试剂X的目的是将溶液中的亚铁离子转化为铁离子，从而最终转化为氢氧化铁沉淀。由于制备胆矾时不能引入新杂质，则调节溶液pH的试剂Y可能是氧化铜或碱式碳酸铜，答案选bd。根据氢氧化铁的溶解度常数可知氢氧化铁完全除尽时溶液中氢氧根的浓度是，所以pH＝3.3。铜离子开始沉淀时溶液中氢氧根浓度是，所以pH＝4.5，因此调整溶液pH的精确范围是3.3≤pH<4.5。

考点：考查物质制备工艺流程图分析、判断以及溶度积常数的应用等