Question

某大理石含有的主要杂质是氧化铁，以下是提纯该大理石的实验步骤：

（1）溶解大理石时，用硝酸而不用硫酸的原理是：

 

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（2）操作Ⅰ的目的是：

 

，该反应的离子方程式是：

 

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（3）写出检验滤液中是否含有Fe³⁺的方法：

 

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（4）写出加入（NH₄）₂CO₃所发生反应的离子方程式：

 

，滤液A的一种用途是

 

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Answer 1

考点：物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用

专题：实验设计题

分析：碳酸钙和氧化铁的混合物中加入硝酸将之溶解，得到硝酸钙以及硝酸铁的混合溶液，向其中加入氨水，调节pH可以得到氢氧化铁沉淀，过滤，得到的滤液中加入碳酸铵，可以得到碳酸钙以及硝酸铵，硝酸铵是一种化学肥料．
（1）H₂SO₄与CaCO₃反应生成CaSO₄，CaSO₄微溶于水；
（2）大理石溶于硝酸后生成Ca（NO₃）₂、Fe（NO₃）₃，可通过向溶液中加氨水的方法调节pH，将铁离子沉淀；
（3）三价铁离子遇到硫氰酸根离子会呈现红色，据此检验铁离子；
（4）碳酸根离子和钙离子反应生成碳酸钙沉淀；滤液A的溶质是NH₄NO₃，可以用作化肥．

解答： 解：碳酸钙和氧化铁的混合物中加入硝酸将之溶解，得到硝酸钙以及硝酸铁的混合溶液，向其中加入氨水，调节pH可以得到氢氧化铁沉淀，过滤，得到的滤液中加入碳酸铵，可以得到碳酸钙以及硝酸铵，硝酸铵是一种化学肥料．
（1）H₂SO₄与CaCO₃反应生成CaSO₄，CaSO₄微溶于水，附着在CaCO₃的表面，阻止反应进一步发生，
故答案为：硫酸钙微溶于水；
（2）大理石溶于硝酸后生成Ca（NO₃）₂、Fe（NO₃）₃，可通过向溶液中加CaCO₃或氨水的方法调节pH，使Fe³⁺以Fe（OH）₃的形式除去，当溶质只能是共价化合物时为氨水，发生的反应为：Fe³⁺+3NH₃?H₂O=Fe（OH）₃↓+3NH₄⁺；故答案为：除去溶液中的Fe³⁺；Fe³⁺+3NH₃?H₂O=Fe（OH）₃↓+3NH₄⁺；
（3）三价铁离子遇到硫氰酸根离子会呈现红色，Fe³⁺+3SCN^-?Fe（SCN）₃溶液，取少量滤液，向其中加入硫氰化钾溶液，溶液不变红色，说明滤液中不含Fe³⁺；或取少量滤液，向其中加入硫氰化钾溶液，溶液变红色，说明滤液中含Fe³⁺，
故答案为：取少量滤液，向其中加入硫氰化钾溶液，溶液不变红色，说明滤液中不含Fe³⁺或取少量滤液，向其中加入硫氰化钾溶液，溶液变红色，说明滤液中含Fe³⁺；
（4）过滤后的溶液中含有大量的Ca²⁺，加入碳酸铵发生复分解反应生成碳酸钙沉淀，反应后的离子方程式为Ca²⁺+CO₃^2-=CaCO₃↓，滤液B的溶质是NH₄NO₃，可以用作化肥，
故答案为：Ca²⁺+CO₃^2-=CaCO₃↓；作化肥．

点评：本题考查了大理石的提纯，涉及实验方法和实验操作等问题，做题时注意分析题目中的关键信息，本题难度中等．