Question

【題目】某化學(xué)興趣小組以菱鐵礦（主要成分為FeCO3,含有SiO2、Al2O3等少量雜質(zhì)）為原料制備氯化鐵晶體（FeCl3·6H2O）的實(shí)驗(yàn)過(guò)程如下：

（1）酸溶及后續(xù)過(guò)程中均需保持算過(guò)量，其目的除了提高鐵元素的浸出率之外，還有___________。

（2）操作Ⅰ名稱是_______________。

（3）滴加H2O2溶液氧化時(shí)，發(fā)生主要反應(yīng)的離子方程式為_________________。

（4）在氧化過(guò)程中，如何檢驗(yàn)鐵元素全部以Fe3+形式存在：_______________________。

（5）加入過(guò)量NaOH溶液的目的是__________________。

（6）請(qǐng)補(bǔ)充完整由過(guò)濾后得到的固體制備FeCl3·6H2O的實(shí)驗(yàn)方案：向過(guò)濾后所得固體______，用水洗滌固體2-3次，低溫干燥，得到FeCl3·6H2O。

Answer 1

【答案】抑制Fe3+水解過(guò)濾H2O2+2Fe2++2H+=2Fe3++2H2O取少許氧化后的溶液于試管中，向試管中滴加1-2滴酸性高錳酸鉀溶液，紫色不褪去，說(shuō)明鐵元素全部以Fe3+形式存在將Al3+轉(zhuǎn)化為AlO2-，分離Fe3+與Al3+加入稀鹽酸使固體完全溶解，在氯化氫氛圍內(nèi)蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶，過(guò)濾

【解析】試題分析：分析題給工藝流程知向菱鐵礦（主要成分為FeCO3,含有SiO2、Al2O3等少量雜質(zhì)）加硫酸溶液酸溶，發(fā)生反應(yīng)：FeCO3+2H+== Fe2+ + H2O+CO2↑、Al2O3 + 6H+==2Al3+ + 3H2O，經(jīng)操作Ⅰ 過(guò)濾，濾液為硫酸亞鐵和硫酸鋁的混合液，向?yàn)V液中加入H2O2溶液，發(fā)生反應(yīng)：2Fe2+ + H2O2 + 2H+==2Fe3+ + 2H2O，然后再加入過(guò)量NaOH溶液發(fā)生反應(yīng)：Fe3+ + 3OH- == Fe(OH)3↓、Al3+ + 4OH-==AlO2- + 2H2O，將Fe3+和Al3+分離，過(guò)濾的氫氧化鐵沉淀，向過(guò)濾后所得固體加入稀鹽酸使固體完全溶解，在氯化氫氛圍內(nèi)蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶，過(guò)濾，用水洗滌固體2-3次，低溫干燥，得到FeCl3·6H2O。

（1）酸溶及后續(xù)過(guò)程中均需保持酸過(guò)量，其目的除了提高鐵元素的浸出率之外，還有抑制Fe3+水解。

（2）操作Ⅰ名稱是過(guò)濾。

（3）滴加H2O2溶液氧化時(shí)，發(fā)生主要反應(yīng)的離子方程式為2Fe2+ + H2O2 + 2H+==2Fe3+ + 2H2O 。

（4）在氧化過(guò)程中，檢驗(yàn)鐵元素全部以Fe3+形式存在的實(shí)驗(yàn)方案為取少許氧化后的溶液于試管中，向試管中滴加1-2滴酸性高錳酸鉀溶液，紫色不褪去，說(shuō)明鐵元素全部以Fe3+形式存在。

（5）加入過(guò)量NaOH溶液的目的是將Al3+轉(zhuǎn)化為AlO2-，分離Fe3+與Al3+。

（6）由過(guò)濾后得到的固體制備FeCl3·6H2O的實(shí)驗(yàn)方案：向過(guò)濾后所得固體加入稀鹽酸使固體完全溶解，在氯化氫氛圍內(nèi)蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶，過(guò)濾，用水洗滌固體2-3次，低溫干燥，得到FeCl3·6H2O。