Question

6．某研究小组利用硫铁矿烧渣（主要成分是Fe₂O₃，还有少量的FeO、Fe₃O₄、Al₂O₃、SiO₂等杂质）制备FeSO₄•7H₂O晶体的流程如图：

已知：①活化硫铁矿还原Fe³⁺的反应为：FeS₂+7Fe₂（SO₄）₃+8H₂O=15FeSO₄+8H₂SO₄
②几种金属阳离子的氢氧化物沉淀时的pH如表所示

	Fe3+	Al3+	Fe2+
开始沉淀时	1.5	3.3	6.5
沉淀完全时	3.7	5.2	9.7

请回答下列问题：（1）酸浸时主要反应的离子方程式是Fe₂O₃+6H⁺=2Fe³⁺+3H₂O，滤渣的主要成分是SiO₂
（2）检验“还原“步骤中Fe³⁺是否被完全还原，应选择C（填字母编号）
A、KMnO₄溶液   B、NaOH溶液   C、KSCN溶液
（3）加FeCO₃调节溶液pH至5.2～6.5（填pH范围）其目的是除去铝离子，防止生成氢氧化亚铁沉淀
（4）操作X的名称是搅拌、静置．

Answer 1

分析 硫铁矿烧渣加入硫酸酸浸，得到滤渣为SiO₂，滤液中含有硫酸铁、硫酸亚铁以及硫酸铝等，加入活化硫铁矿还原得到滤液含有硫酸亚铁、硫酸铝，调节溶液pH5.2～6.5之间可除去铝离子，过滤、蒸发浓缩、冷却结晶得到FeSO₄•7H₂O晶体．

解答 解：硫铁矿烧渣加入硫酸酸浸，得到滤渣为SiO₂，滤液中含有硫酸铁、硫酸亚铁以及硫酸铝等，加入活化硫铁矿还原得到滤液含有硫酸亚铁、硫酸铝，调节溶液pH5.2～6.5之间可除去铝离子，过滤、蒸发浓缩、冷却结晶得到FeSO₄•7H₂O晶体．
（1）酸浸过程中金属氧化物都和稀盐酸反应生成氯化物，主要离子反应方程式为Fe₂O₃+6H⁺=2Fe³⁺+3H₂O，滤渣为SiO₂，
故答案为：Fe₂O₃+6H⁺=2Fe³⁺+3H₂O；SiO₂；
（2）如含有铁离子，加入KSCN发生颜色反应，溶液呈红色，则可用KSCN检验，故答案为：C；
（3）加FeCO₃调节溶液pH至5.2～6.5之间，可除去铝离子，且防止生成氢氧化亚铁沉淀，故答案为：5.2～6.5；除去铝离子，防止生成氢氧化亚铁沉淀；
（4）加入碳酸亚铁固体之后，应充分搅拌，使之充分反应，然后静置浊液，过滤，以得到硫酸亚铁溶液，故答案为：搅拌；静置．

点评 本题考查制备实验方案设计，为高考高频点，此种题型涉及物质性质、实验基本操作，明确物质的性质及每一步发生的反应、基本操作方法是解本题关键，熟练掌握元素化合物知识，灵活运用知识解答问题，题目难度中等．