题目内容
【题目】绿矾可用作除草剂、净水剂或抗贫血药等.某研究小组同学采用硫铁矿焙烧后的烧渣(主要成份为Fe2O3、Al2O3和SiO2,不考虑其他杂质)制备绿矾,设计了如下流程.
请回答:
(1)①~③所涉及的实验操作方法中,用到过滤的是 (填序号).
(2)③中发生反应的离子方程式是 .
(3)下列说法正确的是(填字母) .
a.①中可选用盐酸,③中只能用硫酸
b.溶液B中含有OH﹣、SiO32﹣、AlO2﹣等阴离子
c.④中发生了氧化还原反应,固体C做还原剂
(4)原烧渣中Fe2O3的质量分数为 .
【答案】(1)①②(2)Fe(OH)3+3H+=Fe3++3H2O(3)ac(4)48.00%(或0.48)
【解析】解:烧渣主要成份为Fe2O3、Al2O3和SiO2,不考虑其他杂质,与足量酸混合,离子反应方程式为Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O、Al2O3+6H+=2Al3++3H2O,;
SiO2和酸不反应,然后过滤得到的固体A为SiO2,溶液A中含有H+、Al3+、Fe3+,加入足量碱,发生的反应为Fe3++3OH﹣=Fe(OH)3↓、Al3++4OH﹣=AlO2﹣+2H2O,然后过滤得到的滤液B中含有偏铝酸盐和碱,固体B为Fe(OH)3,为防止引进杂质,酸用稀硫酸,B和稀硫酸反应生成Fe2(SO4)3,C中含有硫酸和硫酸铁,加入固体C,为防止引入杂质,则固体C为Fe,发生氧化还原反应生成硫酸亚铁,然后蒸发浓缩、冷却结晶、过滤得到绿矾,
(1)通过以上分析知,采用过滤方法分离的是①②,故答案为:①②;
(2)氢氧化铁和酸反应生成铁盐和水,离子方程式为Fe(OH)3+3H+=Fe3++3H2O,故答案为:Fe(OH)3+3H+=Fe3++3H2O;
(3)a. ①的目的是溶解金属氧化物,③的目的是得到硫酸盐,所以①中可选用盐酸,③中只能用硫酸,,故正确;
b.通过以上分析知,溶液B中含有OH﹣、AlO2﹣,不含硅酸根离子,故错误;
c.④中发生了氧化还原反应,固体C做还原剂,失电子发生氧化反应,故正确;
故选ac;
(4)n[FeSO47H2O]==0.09mol,根据2Fe3++Fe=3Fe2+知,有的亚铁离子来自于铁离子,所以根据Fe原子守恒得n(Fe2O3)=××n[FeSO47H2O]=××0.09mol=0.03mol,m(Fe2O3)=0.03mol×160g/mol=4.8g,氧化铁质量分数=100%=48.00%(或0.48),
故答案为:48.00%(或0.48).