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：

回答下列问题：
（1））古代中国四大发明之一的指南针是由天然磁石制成的，其主要成分是________(填字母) a.Fe b.FeO c.Fe2O3 d.Fe3O4

（2）酸浸、过滤后滤液A中的金属阳离子是_________，检验其中较低价态的阳离子所用试剂为________（填化学式）。煅烧FeCO3生成产品Ⅰ的化学反应方程式为_______________
（3）已知几种盐的溶解度随温度变化的曲线如图所示，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 _____、趁热过滤、洗涤、干燥．

（4）进一步提纯产品Ⅱ的方法是；__________________
（5）步骤IV反应的离子方程式__________

Answer 1

【答案】dFe2+、Fe3+K3[Fe（CN）6]4FeCO3+O22Fe2O3+4CO2K2SO4蒸发结晶重结晶Fe2++2HCO3-=FeCO3+CO2+H2O

【解析】

在矿铁中加入酸，SiO2不与酸反应，过滤后所得滤渣为SiO2，滤液A中加入过量铁粉将Fe3+还原为Fe2+，可加入氨水调节溶液pH至5~6.5，过滤后在滤液B中加入碳酸氢铵可生成FeCO3，应高温煅烧可得e2O3，硫酸铵溶液和KCl合成无氯钾肥硫酸钾，以此解答。

（1）古代中国四大发明之一的司南是由天然磁石制成的，磁铁成分主要是四氧化三铁，选d，
因此，本题正确答案是：d；

（2）Fe2O3、Fe3O4、FeO能与稀硫酸反应得到Fe2+、Fe3+，SiO2不能与稀硫酸反应，因此酸浸、过滤后滤液A中含有的金属阳离子是Fe2+、Fe3+，检验Fe2+所用试剂为K3[Fe（CN）6]，加入该试剂若出现蓝色沉淀，则证明含有Fe2+，
由流程图可以知道，煅烧FeCO3生成产品Ⅰ氧化铁和二氧化碳，Fe元素化合价升高，反应物中应有氧气，化学方程式为4FeCO3+O22Fe2O3+4CO2，

因此，本题正确答案是：Fe2+、Fe3+；K3[Fe（CN）6]；4FeCO3+O22Fe2O3+4CO2；
（3）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；

因此，本题正确答案是：K2SO4；蒸发结晶；

（4）进一步提纯产品II，则需要再次结晶，即重结晶的方法；

因此，本题正确答案是：重结晶；

（5）滤液B中含有硫酸亚铁，加入NH4HCO3溶液发生的化学方程式为FeSO4+2NH4HCO3=FeCO3↓+CO2↑+H2O，

因此步骤Ⅳ反应的离子方程式为：Fe2++2HCO3-= FeCO3↓+CO2↑+H2O，
因此，本题正确答案是：Fe2++2HCO3-= FeCO3↓+CO2↑+H2O。