Question

3．某同学采用硫铁矿焙烧取硫后的烧渣（主要成分为Fe₂O₃、SiO₂、Al₂O₃，不考虑其他杂质）制取七水合硫酸亚铁（FeSO₄•7H₂O），设计了如图流程：下列说法不正确的是（　　）

• A． 溶解烧渣选用足量硫酸，试剂X选用铁粉
• B． 固体1中一定含有SiO₂，控制pH是为了使Al³⁺转化为Al（OH）₃，进入固体2
• C． 从溶液2得到FeSO₄•7H₂O产品的过程中，须控制条件防止其氧化和分解
• D． 若改变方案，在溶液1中直接加NaOH至过量，得到的沉淀用硫酸溶解，其溶液经结晶分离也可得到FeSO₄•7H₂O

Answer 1

分析 硫铁矿焙烧取硫后的烧渣（主要成分为Fe₂O₃、SiO₂、Al₂O₃，不考虑其它杂质），混合物中加入足量硫酸，Fe₂O₃、Al₂O₃与酸反应生成的硫酸铁、硫酸铝，二氧化硅不反应，过滤，固体1为二氧化硅；在滤液中加入铁粉将铁离子还原为亚铁离子，调节pH值使铝离子完全生成氢氧化铝沉淀，过滤，固体2为氢氧化铝，溶液2为硫酸亚铁，蒸发浓缩、冷却结晶、过滤，得到硫酸亚铁晶体，以此来解答．

解答 解：硫铁矿焙烧取硫后的烧渣（主要成分为Fe₂O₃、SiO₂、Al₂O₃，不考虑其他杂质），混合物中加入足量硫酸，Fe₂O₃、Al₂O₃与酸反应生成的硫酸铁、硫酸铝，二氧化硅不反应，过滤，固体1为二氧化硅；在滤液中加入铁粉将铁离子还原为亚铁离子，调节pH值使铝离子完全生成氢氧化铝沉淀，过滤，固体2为氢氧化铝，溶液2为硫酸亚铁，蒸发浓缩、冷却结晶、过滤，得到硫酸亚铁晶体，
A．由流程分析可知，溶解烧渣选用足量硫酸，X为铁粉，故A正确；
B．由流程分析可知，固体1中一定含有SiO₂，调节pH值使铝离子完全生成氢氧化铝沉淀，则固体2为氢氧化铝，故B正确；
C．亚铁离子易被空气中的氧气氧化，而且受热易失去结晶水，所以从溶液2得到FeSO₄•7H₂O产品的过程中，须控制条件防止其氧化和分解，故C正确；
D．在溶液1中含有铁离子和铝离子，加过量的氢氧化钠，铝离子转化为偏铝酸根离子，铁离子与氢氧根离子结合生成氢氧化铁沉淀，所以最终得到的是硫酸铁而不是硫酸亚铁，故D错误；
故选D．

点评 本题考查制备实验方案及混合分离提纯，为高考常见题型，把握流程中的反应、分离方法为解答的关键，侧重学生分析能力和创新能力的培养，注意把握常见物质的分离方法，题目难度中等．