Question

【题目】工业上利用硫铁矿烧渣（主要成分为Fe3O4、Fe2O3、FeO、SiO2）制备铁红（Fe2O3）的生产流程如下：

试回答下列问题：

（1）步骤Ⅰ所得溶液中铁元素的化合价是 。

（2）实验室中实现步骤Ⅱ中分离操作需要的仪器有 、铁架台、玻璃棒、烧杯。

（3）步骤Ⅲ中发生的离子方程式 ，向反应后的溶液中加入试剂 ，当观察到 说明步骤Ⅲ已经进行完全。

（4）步骤Ⅳ中不能选用试剂 调节溶液的pH（填字母编号）。

a．FeO固体 b．氢氧化钠溶液 c．Fe2O3固体 d．氨水

（5）室温下FeCO3达到溶解平衡时溶液pH＝8.5，c(Fe2+)＝1.2×10-6 mol·L-1。则FeCO3固体产物中 （选填“有”或“无”）Fe(OH)2。（已知：Ksp[Fe(OH)2]＝4.8×10-16）

（6）步骤Ⅵ中发生反应的化学反应方程式为 。

Answer 1

【答案】（1）+2、+3（1分）；（2）漏斗（1分）；

（3）2H+＋Fe＝Fe2+＋H2↑，2Fe3+＋Fe＝3Fe2+；KSCN溶液；无血红色现象；

（4）bc；（5）无；（6）4FeCO3＋O22Fe2O3＋4CO2；

【解析】

试题分析：（1）根据四氧化三铁、氧化亚铁和氧化铁可知步骤Ⅰ所得溶液中铁元素的化合价是+2和+3价。

（2）实验室中步骤Ⅱ是过滤，分离操作需要的仪器有漏斗、铁架台、玻璃棒、烧杯。

（3）步骤Ⅲ是将铁离子还原成亚铁离子，又因为溶液中还存在氢离子，则步骤Ⅲ中发生的离子方程式为2H+＋Fe＝Fe2+＋H2↑、2Fe3+＋Fe＝3Fe2+；检验步骤Ⅲ已经进行完全，即溶液中没有铁离子，可以用KSCN溶液；即向反应后的溶液中加入试剂KSCN溶液，当观察到无血红色现象说明步骤Ⅲ已经进行完全。

（4）步骤Ⅳ中调节pH值的试剂要能与酸反应且不引入新的杂质，所以用氧化亚铁或氨水较好，答案选bc。

（5）由题中数据可知，溶液中c(Fe2+)c(OH-)2=1×10-6×(1×10-5.5)2=1×10-17＜Ksp[Fe(OH)2]=4.9×10-17，故无Fe(OH)2沉淀生成；

（6）步骤Ⅵ中发生反应为碳酸亚铁在空气中与氧气发生氧化还原反应，可生成氧化铁，反应的化学反应方程式为4FeCO3＋O22Fe2O3＋4CO2。