题目内容
11.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:(1)溶解烧渣选用足量酸的化学式为硫酸,试剂X选用铁屑
(2)固体1成分的化学式是SiO2,固体2成分的化学式Al(OH)3
(3)写出固体2与氢氧化钠溶液反应的离子方程式:Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O.
分析 硫铁矿焙烧取硫后的烧渣(主要成分为Fe2O3、SiO2、Al2O3,不考虑其他杂质)中加入足量稀硫酸,发生的反应有Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O、Al2O3+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2O,SiO2不溶于稀硫酸,然后过滤,得到的固体1成分为SiO2,滤液1中含有Fe2(SO4)3、H2O、Al2(SO4)3;在滤液1中加入X,然后加入NaOH溶液并调节溶液的pH,得到固体2Al(OH)3 和溶液2,从溶液2中能得到FeSO4•7H2O晶体,说明溶液2中溶质为FeSO4,则X具有还原性,能将Fe3+氧化为Fe2+,且不能引进新的杂质,则X为Fe,加入试剂X发生的离子反应有2 Fe3++Fe=3Fe2+、Fe+2H+=Fe2++H2↑,将溶液2蒸发浓缩、冷却结晶、过滤得到FeSO4•7H2O晶体,据此分析解答.
解答 解:(1)制取七水合硫酸亚铁,为不引入杂质,故酸应选择硫酸;试剂X的作用是将铁离子还原为亚铁离子,不引入新杂质,X为铁单质;
故答案为:硫酸,铁屑;
(2)通过以上分析知,固体1为难溶于稀硫酸的SiO2,固体2为氢氧化铝Al(OH)3;
故答案为:SiO2,Al(OH)3;
(3)氢氧化铝与氢氧化钠生成偏铝酸钠,离子方程式为:Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O;
故答案为:Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O.
点评 本题考查物质制备,为高频考点,侧重考查学生分析推断及基本操作能力,明确物质性质及流程图中可能发生的反应、基本操作方法是解本题关键,题目难度不大.
练习册系列答案
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已知部分阳离子以氢氧化物形式开始沉淀和完全沉淀时溶液的pH如表
(1)写出步骤“还原”中可能发生反应的离子方程式Fe+2Fe3+=3Fe2+;Fe+Cu2+=Cu+Fe2+.
(2)回收S过程中温度控制50℃~60℃之间,不宜过高或过低的原因是温度高苯容易挥发、温度低溶解速率小.
(3)保温除铁过程中加入CuO的目的是调节溶液的pH,使Fe3+完全转化为Fe(OH)3沉淀.
(4)过滤③所得到的滤液,加入硝酸后,经操作X、过滤④得到硝酸铜晶体.操作X是蒸发浓缩、冷却结晶(填操作名称).
已知部分阳离子以氢氧化物形式开始沉淀和完全沉淀时溶液的pH如表
| 沉淀物 | Cu(OH)2 | Fe(OH)3 | Fe(OH)2 |
| 开始沉淀pH | 4.7 | 2.7 | 7.6 |
| 完全沉淀pH | 6.7 | 3.7 | 9.6 |
(2)回收S过程中温度控制50℃~60℃之间,不宜过高或过低的原因是温度高苯容易挥发、温度低溶解速率小.
(3)保温除铁过程中加入CuO的目的是调节溶液的pH,使Fe3+完全转化为Fe(OH)3沉淀.
(4)过滤③所得到的滤液,加入硝酸后,经操作X、过滤④得到硝酸铜晶体.操作X是蒸发浓缩、冷却结晶(填操作名称).
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