Question

【题目】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：

已知：①SiO2不溶于酸 ②Fe2(SO4)3 + Fe == 3FeSO4

回答下列问题：

(1)酸浸、过滤后滤液A中的金属阳离子是_______________。

(2)步骤Ⅱ中加入足量的铁粉目的是除去过量的酸，还可能有的作用是________________________。

(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下图所示，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蒸发浓缩、__________、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________________________。

(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

Answer 1

【答案】 Fe3+、Fe2+ 将Fe3+还原为Fe2+ K2SO4 趁热过滤 Ba(NO3)2溶液、AgNO3溶液 C

【解析】（1）根据硫铁矿烧渣的成分，其中二氧化硅不与酸反应，氧化亚铁与酸反应生成亚铁盐，溶液中有亚铁离子，氧化铁与酸反应生成三价铁的盐，溶液中有铁离子，所以滤液A的成分中含有的金属阳离子有：Fe3+、Fe2+；（2）由题中信息可知Fe2(SO4)3 + Fe == 3FeSO4，步骤Ⅱ中加入足量的铁粉目的是除去过量的酸，还能使铁离子全部转化为亚铁离子；（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 FeCO3+ 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，可知同温下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，若要检验含有氯化物，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（除掉硫酸根离子）、AgNO3溶液（通过是否生成白色沉淀验证氯离子）；（6）稀硝酸、双氧水都具有强氧化性，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。