Question

【題目】工業(yè)上利用硫鐵礦燒渣(主要成分為Fe3O4、Fe2O3、FeO、SiO2)為原料制備高檔顏料——鐵紅(Fe2O3)，具體生產(chǎn)流程如下:

試回答下列問題:

（1）實(shí)驗(yàn)室實(shí)現(xiàn)“步驟II”中分離操作所用的玻璃儀器有____、玻璃棒和燒杯等；該步驟是為了除去_______(填相關(guān)物質(zhì)的化學(xué)式)。

（2）檢驗(yàn)步驟III已經(jīng)進(jìn)行完全的操作是_______________________。

（3）步驟V的反應(yīng)溫度一般需控制在35℃以下，其目的是______________；該步驟中反應(yīng)生成FeCO3的離子反應(yīng)方程式為___________。

（4）步驟VI中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式為____________________。

（5）步驟V中，FeCO3達(dá)到沉淀溶解平衡時(shí),若c(Fe2+)=1×10-6mol/L,欲使所得的FeCO3中不含有Fe(OH)2,應(yīng)控制溶液的pH≤_____(已知:Ksp[Fe(OH)2]=4.9×10-17,lg7=0.8)。

（6）欲測(cè)定硫鐵礦礦渣中Fe元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，稱取ag樣品，充分“酸溶” “水溶”后過濾,向?yàn)V液中加入足量的H2O2，充分反應(yīng)后加入NaOH溶液至不再繼續(xù)產(chǎn)生沉淀，經(jīng)過濾、洗滌、灼燒至固體恒重，冷卻后稱得殘留固體bg，測(cè)得該樣品中Fe元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為______。

Answer 1

【答案】 漏斗 SiO2 取歩驟III反應(yīng)后的溶液少量試管中，加入少量KSCN溶液，若溶液未呈現(xiàn)血紅色，則說明已經(jīng)進(jìn)行完全 防止NH4HCO3分解、減少Fe2+的水解 2HCO3-+Fe2+=FeCO3↓+CO2↑+H2O 4FeCO3+O22Fe2O3+4CO2 8.8 7b/10a

【解析】分析： 硫鐵礦燒渣經(jīng)稀硫酸溶解后，過濾除去不溶物SiO2，向?yàn)V液中加入過量的鐵粉調(diào)節(jié)溶液的pH=1，待溶液中檢驗(yàn)不出Fe3+后，再調(diào)節(jié)pH至5~6.5，過濾除去過量的鐵粉，向?yàn)V液中加入碳酸氫銨沉淀Fe2+，過濾得到碳酸亞鐵，最后在空氣中煅燒碳酸亞鐵得到氧化鐵。

詳解：（1）實(shí)驗(yàn)室實(shí)現(xiàn)“步驟II”中分離操作所用的玻璃儀器有漏斗、玻璃棒和燒杯等；該步驟是為了除去SiO2。

（2）檢驗(yàn)步驟III已經(jīng)進(jìn)行完全的操作是：取歩驟III反應(yīng)后的溶液少量試管中，加入少量KSCN溶液，若溶液未呈現(xiàn)血紅色，則說明已經(jīng)進(jìn)行完全。

（3）步驟V的反應(yīng)溫度一般需控制在35℃以下，其目的是：防止NH4HCO3分解、減少Fe2+的水解；該步驟中反應(yīng)生成FeCO3的離子反應(yīng)方程式為2HCO3-+Fe2+=FeCO3↓+CO2↑+H2O。

（4）步驟VI中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式為4FeCO3+O22Fe2O3+4CO2。

（5）步驟V中，FeCO3達(dá)到沉淀溶解平衡時(shí),若c(Fe2+)=1×10-6mol/L，欲使所得的FeCO3中不含有Fe(OH)2，應(yīng)控制溶液的c()，則，所以，pH≤8.8。

（6）由題意可知，稱取ag樣品，充分“酸溶” “水溶”后過濾，向?yàn)V液中加入足量的H2O2，充分反應(yīng)后加入NaOH溶液至不再繼續(xù)產(chǎn)生沉淀，經(jīng)過濾、洗滌、灼燒至固體恒重，冷卻后稱得氧化鐵的質(zhì)量為bg，則m(Fe)=，所以，該樣品中Fe元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為。