Question

【题目】某菱铁矿的主要成分是FeCO3,还含有SiO2、少量CaCO3和 Al2O3。下图是利用该菱铁矿制备磁性Fe3O4胶体粒子的简要工艺流程：

（1）菱铁矿石粉碎的目的是______________________________；碱浸可否用较便宜的Ca(OH)2替代NaOH?说明理由：______________________________________________。

（2） “不溶物”加稀盐酸可否改用不易挥发的稀硫酸？说明理由___________________________________________；“不溶物”加稀盐酸后“部分氧化”之前还有项操作，化学实验名称为__________。

（3） “部分氧化”离子方程式为________________________________________。

（4）如何实验验证“部分氧化”的滤液中存在Fe2+?__________________________________________________________________________________。

（5）Fe3O4胶粒的直径的范围是______________________。

Answer 1

【答案】 增大固体表面积，提升“碱浸”时的化学反应速率 不能，Ca(OH)2溶解度较小不能顺利溶解铁矿中的Al2O3 不可，CaSO4微溶很难除净固体中的CaCO3 过滤 ClO3- + 6H+ + 6Fe2+ = Cl- + 6Fe3+ + 3H2O 往试样中滴加高锰酸钾酸性溶液，高锰酸钾紫红色褪去，说明滤液中尚存Fe2+（或其它合理答案） 1～100nm（或10-9～10-7m等合理答案）

【解析】（1）颗粒越小，颗粒比比表面积越大，越有利于提高反应的速率；不能，用Ca(OH)2替代NaOH，因为Ca(OH)2在水中溶解度较小，不足以溶解铁矿中的Al2O3；

(2)不能，因为加入的稀硫酸会生成CaSO4，其微溶于水，不利于固体中的CaCO3的溶解；化学试验名称为过滤，出去将溶液中SiO2和Fe(OH)2过滤出来。

（3）“部分氧化”为ClO3-将2价铁氧化，同时Cl元素被还原为Cl-，反应的离子方程式为：ClO3- + 6H+ + 6Fe2+ = Cl- + 6Fe3+ + 3H2O。

（4）检验三价铁中的二价铁最常考的方法是：滴加KMnO4的酸性溶液，红色退去，证明含Fe2+；

（5）因为Fe3O4为胶体，其胶粒直径的范围为1~100nm，粒子直径小于1nm的为溶液，大于100nm的为浊液。