Question

6．实验室中，用硫铁矿烧渣（主要成分为Fe₂O₃、FeO、SiO₂等）为原料制备高纯氧化铁的步骤如图甲．

回答下列问题
（1）上述实验中，滤渣1的主要成分是SiO₂，加入过量铁粉的作用是将溶液X中Fe³⁺全部还原为Fe²⁺，滤渣2中加入稀盐酸的离子方程式为Fe+2H⁺=Fe²⁺+H₂↑；检验溶液X中是否含有Fe³⁺的方法是用试管取溶液X少许，向其中滴加2～3滴KSCN溶液，若溶液变为血红色，则该溶液中含有
Fe³⁺，否则不含有．
（2）实验室欲用18.4mol•L^-1的浓硫酸配制480mL 1.0mol•L^-1的硫酸溶液，所用仪器除胶头滴管、量筒、烧杯、玻璃棒外，还有500mL容量瓶（填写仪器名称），需取用浓硫酸的体积为27.2 mL．
（3）实验室可用如图乙装置来制取NH₃和CO₂，a仪器名称为分液漏斗，制取氨气时，a中盛放的试剂的名称是浓氨水，锥形瓶中盛放试剂为CaO；制取二氧化碳时，a中盛放的是稀盐酸，锥形瓶中盛放的试剂为碳酸钙．
（4）煅烧FeCO₃制取高纯氧化铁的化学方程式为4FeCO₃+O₂ $\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe₂O₃+4CO₂，每生成1mol 氧化铁转移电子的物质的量为2 mol．

Answer 1

分析 向硫铁矿烧渣中加入硫酸，SiO₂不与酸反应，氧化铁和氧化亚铁分别与硫酸发生复分解反应得到硫酸铁和硫酸亚铁，过滤后所得滤渣为SiO₂，滤液A中加入过量铁粉将Fe³⁺还原为Fe²⁺，此反应既为化合反应又为氧化还原反应，过滤后在滤液中通入氨气和二氧化碳发生复分解反应生成FeCO₃和硫酸铵，高温煅烧FeCO₃发生氧化还原反应得Fe₂O₃，据此答题．

解答 解：向硫铁矿烧渣中加入硫酸，SiO₂不与酸反应，氧化铁和氧化亚铁分别与硫酸发生复分解反应得到硫酸铁和硫酸亚铁，过滤后所得滤渣为SiO₂，滤液A中加入过量铁粉将Fe³⁺还原为Fe²⁺，此反应既为化合反应又为氧化还原反应，过滤后在滤液中通入氨气和二氧化碳发生复分解反应生成FeCO₃和硫酸铵，高温煅烧FeCO₃发生氧化还原反应得Fe₂O₃，
（1）根据分析可知，滤渣1的主要成分是SiO₂，溶液X中有铁离子，加入过量铁粉可以将铁离子还原为亚铁离子，滤渣2中主要是过量的铁粉，加入稀盐酸后铁与稀盐酸反应生成亚铁离子，反应的离子方程式为Fe+2H⁺=Fe²⁺+H₂↑，检验溶液X中是否含有Fe³⁺的方法是用试管取溶液X少许，向其中滴加2～3滴KSCN溶液，若溶液变为血红色，则该溶液中含有，
故答案为：SiO₂；将溶液X中Fe³⁺全部还原为Fe²⁺；Fe+2H⁺=Fe²⁺+H₂↑；用试管取溶液X少许，向其中滴加2～3滴KSCN溶液，若溶液变为血红色，则该溶液中含有；
（2）实验室欲用18.4mol•L^-1的浓硫酸配制480mL 1.0mol•L^-1的硫酸溶液，所用仪器除胶头滴管、量筒、烧杯、玻璃棒外，还有500 mL容量瓶，需取用浓硫酸的体积为$\frac{1×500}{18.4}$mL=27.2mL，
故答案为：500 mL容量瓶；27.2；
（3）根据装置图可知，a仪器名称为分液漏斗，制取氨气时，用浓氨水与CaO作用制氨气，所以a中盛放的试剂的名称是浓氨水，锥形瓶中盛放试剂为CaO；制取二氧化碳时，用稀盐酸与碳酸钙反应，所以a中盛放的是稀盐酸，锥形瓶中盛放的试剂为碳酸钙，
故答案为：分液漏斗；浓氨水；碳酸钙；
（4）FeCO₃高温煅烧可得Fe₂O₃，反应的方程式为4FeCO₃+O₂ $\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe₂O₃+4CO₂，反应中铁由+2价升为+3价，所以每生成1mol氧化铁转移电子的物质的量为2mol，
故答案为：4FeCO₃+O₂ $\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe₂O₃+4CO₂；2．

点评 本题考查尾气的处理、物质的制备和分离操作，侧重于学生分析能力、实验能力和综合运用化学知识能力的考查，为高考常见题型，题目难度中等，注意根据实验流程以及相关物质的性质解答该题．