Question

【题目】工业上利用硫铁矿烧渣(主要成分为Fe3O4、Fe2O3、FeO、SiO2)为原料制备高档颜料——铁红(Fe2O3)，具体生产流程如下:

试回答下列问题:

（1）实验室实现“步骤II”中分离操作所用的玻璃仪器有____、玻璃棒和烧杯等；该步骤是为了除去_______(填相关物质的化学式)。

（2）检验步骤III已经进行完全的操作是_______________________。

（3）步骤V的反应温度一般需控制在35℃以下，其目的是______________；该步骤中反应生成FeCO3的离子反应方程式为___________。

（4）步骤VI中发生反应的化学反应方程式为____________________。

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

（6）欲测定硫铁矿矿渣中Fe元素的质量分数，称取ag样品，充分“酸溶” “水溶”后过滤,向滤液中加入足量的H2O2，充分反应后加入NaOH溶液至不再继续产生沉淀，经过滤、洗涤、灼烧至固体恒重，冷却后称得残留固体bg，测得该样品中Fe元素的质量分数为______。

Answer 1

【答案】 漏斗 SiO2 取歩骤III反应后的溶液少量试管中，加入少量KSCN溶液，若溶液未呈现血红色，则说明已经进行完全 防止NH4HCO3分解、减少Fe2+的水解 2HCO3-+Fe2+=FeCO3↓+CO2↑+H2O 4FeCO3+O22Fe2O3+4CO2 8.8 7b/10a

【解析】分析： 硫铁矿烧渣经稀硫酸溶解后，过滤除去不溶物SiO2，向滤液中加入过量的铁粉调节溶液的pH=1，待溶液中检验不出Fe3+后，再调节pH至5~6.5，过滤除去过量的铁粉，向滤液中加入碳酸氢铵沉淀Fe2+，过滤得到碳酸亚铁，最后在空气中煅烧碳酸亚铁得到氧化铁。

详解：（1）实验室实现“步骤II”中分离操作所用的玻璃仪器有漏斗、玻璃棒和烧杯等；该步骤是为了除去SiO2。

（2）检验步骤III已经进行完全的操作是：取歩骤III反应后的溶液少量试管中，加入少量KSCN溶液，若溶液未呈现血红色，则说明已经进行完全。

（3）步骤V的反应温度一般需控制在35℃以下，其目的是：防止NH4HCO3分解、减少Fe2+的水解；该步骤中反应生成FeCO3的离子反应方程式为2HCO3-+Fe2+=FeCO3↓+CO2↑+H2O。

（4）步骤VI中发生反应的化学反应方程式为4FeCO3+O22Fe2O3+4CO2。

（5）步骤V中，FeCO3达到沉淀溶解平衡时,若c(Fe2+)=1×10-6mol/L，欲使所得的FeCO3中不含有Fe(OH)2，应控制溶液的c()，则，所以，pH≤8.8。

（6）由题意可知，称取ag样品，充分“酸溶” “水溶”后过滤，向滤液中加入足量的H2O2，充分反应后加入NaOH溶液至不再继续产生沉淀，经过滤、洗涤、灼烧至固体恒重，冷却后称得氧化铁的质量为bg，则m(Fe)=，所以，该样品中Fe元素的质量分数为。