Question

16．硫铁矿烧渣（主要成分Fe₂O₃、Fe₃O₄、FeO、SiO₂等）是工业生产硫酸的废渣，利用硫铁矿烧渣制备铁红（氧化铁）等产品的部分流程如图所示：

（1）硫铁矿是混合物（填“纯净”或“混合”）．
（2）写出C与Fe₃O₄反应的化学方程式Fe₃O₄+2C$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$3Fe+2C0₂↑．
（3）酸浸、过滤后滤液中的溶质主要是FeSO₄ （或H₂SO₄和FeSO₄）．
（4）反应Ⅰ的反应温度一般需控制在35℃以下，其目的是防止NH₄HCO₃分解（或减少Fe²⁺的水解）．
（5）在空气中煅烧FeCO₃生成Fe₂O₃与CO₂，该反应的化学方程式为4FeCO₃+O₂$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe₂O₃+4CO．
（6）产品a的主要成分是K₂SO₄，检验产品a中是否含有氯化物（Cl^-）杂质的实验操作是：取少量产品a加水溶解，滴加过量Ba（NO₃）₂溶液，过滤后向滤液中滴加AgNO₃溶液．

Answer 1

分析 硫铁矿烧渣在灼烧时加入碳，发生氧化还原反应生成铁，加入硫酸后生成硫酸亚铁，过滤后得到的滤渣为二氧化硅，滤液中加入碳酸氢铵溶液，可生成碳酸亚铁固体，经洗涤、干燥，在空气中灼烧时发生分解，且与空气中的氧气发生氧化还原反应，可生成铁红，反应Ⅰ过滤后所得溶液为硫酸铵和碳酸氢铵的混合物，加入硫酸得到硫酸铵，加入氯化钾可得到氯化铵和硫酸钾，以此解答该题．

解答 解：（1）由题意可知硫铁矿是由Fe₂O₃、Fe₃O₄、FeO、SiO₂等成分组成的混合物；故答案：混合；
（2）C与Fe₃O₄在高温的条件下反应生成铁和二氧化碳，故答案为：Fe₃O₄+2C$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$3Fe+2C0₂↑；
（3）焙烧后的固体为铁和二氧化硅的混合物，加入硫酸生成硫酸亚铁，如硫酸过量，则滤液中还含有硫酸，故答案为：FeSO₄ （或H₂SO₄和FeSO₄）；
（4）为防止NH₄HCO₃分解（或减少Fe²⁺的水解），反应Ⅰ的反应温度一般需控制在35℃以下，故答案为：防止NH₄HCO₃分解（或减少Fe²⁺的水解）；
（5）空气中煅烧FeCO₃生成铁红，反应的方程式为4FeCO₃+O₂$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe₂O₃+4CO₂．
（6）产品a主要为硫酸钾，为检验是否含有氯化物杂质，应加入硝酸银，但在加入硝酸银之前应加入过量的硝酸钡溶液，以除去硫酸根离子，过滤后再加入硝酸银溶液，故答案为：滴加过量Ba（NO₃）₂溶液，过滤后向滤液中滴加AgNO₃溶液．

点评 本题考查物质的制备，侧重于学生的分析能力和实验能力的考查，为高考常见题型和高频考点，注意把握实验的流程和制备原理，难度中等．