Question

【题目】工业上用赤铁矿(含Fe2O3、FeO，也含有Al2O3、MnO2、CuO等)制备FeSO4·7H2O(绿矾)的流程如下：

(1)实验室中操作①的名称为____。所需的玻璃仪器有烧杯、______、_____。

(2)氢氧化钠溶液加入赤铁矿中发生反应的离子方程式为_______________________。

(3)加入滤渣Ⅰ中的试剂a是___________，滤液Ⅱ中的主要金属阳离子有_____。

(4)试剂b为__________________。

(5)滤渣Ⅲ中的主要成分是____________。操作④隔绝空气的目的是___________。

Answer 1

【答案】过滤 漏斗 玻璃棒 Al2O3＋2OH－===2AlO＋H2O 硫酸(或H2SO4) Fe3＋、Fe2＋、Cu2＋ Fe Cu、Fe 防止溶液中的Fe2＋被空气氧化为Fe3＋

【解析】

赤铁矿(含Fe2O3、FeO，也含有Al2O3、MnO2、CuO等)，由制备流程可知，加NaOH后，Al2O3与NaOH反应，则滤液I中含OH-、AlO2-，滤渣I中含Fe2O3、FeO、MnO2、CuO，加试剂a为硫酸，操作①②均为过滤，滤液Ⅱ中含硫酸、Fe2(SO4)3、FeSO4、CuSO4，试剂b为Fe，操作③为过滤，滤渣Ⅲ为Cu、Fe，滤液Ⅲ含FeSO4，蒸发浓缩、冷却结晶得到绿矾，以此来解答。

(1)操作①的目的为固液分离，则操作名称为过滤，该操作所需的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒；

(2) NaOH溶液加入赤铁矿中，氧化铝溶于NaOH溶液生成NaAlO2和水，发生反应的离子方程式为Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O；

(3) 试剂a为硫酸，溶解Fe2O3、FeO和CuO，，则滤液Ⅱ中的主要金属阳离子有Fe3＋、Fe2＋和Cu2＋；

(4)加入试剂b的目的是将Fe3+还原为Fe2+，同时除去Cu2+，则在不引入新的杂质的基础上，试剂b应选择Fe；

(5)在含有Fe3＋、Fe2＋和Cu2＋的溶液中加入过量铁粉，将Fe3+还原为Fe2+，同时除去Cu2+，则过滤所得滤渣Ⅲ中的主要成分是Fe、Cu；亚铁离子不稳定，易被空气氧化生成铁离子，所以操作④隔绝空气的目的是防止溶液中的Fe2+被空气氧化为Fe3+。