题目内容

【题目】如图是某研究性学习小组设计的对一种废旧合金各成分(含有Cu、Fe、Si三种成分)进行分离、回收再利用的工业流程,通过该流程能得到常用的单质、聚铁(碱式硫酸铁的聚合物)、铁红(Fe2O3)和绿矾(FeSO4·7H2O)。

(1)①中过量的还原剂应是____________________。

(2) 向溶液b中加入酸性KMnO4溶液发生反应的离子方程式为_______________________。

(3)②中加入H2O2,并调节pH值得到溶液c,在⑥中,将溶液c控制到70-80℃的目的是________。

(4)在③中,蒸发浓缩需要的硅酸盐仪器除酒精灯外,还有_________________________。

(5)在④中的氧化剂X是________________________。

(6)在⑤中,向溶液b加入了NH4HCO3溶液,得到FeCO3沉淀,写出离子反应方程式 ______________。

【答案】铁粉 MnO4-+5Fe2+ +8H+=Mn2+ +5Fe3+ +4H2O 升高温度促进Fe3+的水解,过高温度不利于聚铁的形成(或者完全水解) 蒸发皿、玻璃棒 Na2O2或NaClO Fe2+ +2HCO3- =FeCO3 ↓+ CO2 ↑+H2O

【解析】

根据流程图,加入过量的Fe2(SO4)3溶液能与Fe和Cu反应,固体A为Si,a中含有Fe2+、Fe3+、Cu2+,加入还原剂后,b溶液中只含有Fe2+,所以①中过量的还原剂应是铁粉,固体B是铜;向溶液b中加入H2O2,把Fe2+氧化为Fe3+,Fe3+易水解,在⑥中,将溶液c控制到70~80℃的目的是升高温度促进Fe3+的水解,过高温度不利于聚铁的形成;向溶液硫酸亚铁溶液中加入了NH4HCO3溶液,得到FeCO3沉淀,FeCO3煅烧生成氧化铁,据此答题。

(1)根据流程图,溶液a中含有Fe2+、Fe3+、Cu2+,加入还原剂后,b溶液中只含有Fe2+,所以①中过量的还原剂应是铁,故答案为:铁粉。

(2)溶液b中含有Fe2+,加入酸性KMnO4溶液发生反应的离子方程式为:MnO4-+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O;故答案为:MnO4-+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O。

(3)溶液b中含有Fe2+,向b中加入H2O2,把Fe2+氧化为Fe3+,Fe3+易水解,在⑥中,将溶液c控制到70~80℃的目的是升高温度促进Fe3+的水解,过高温度不利于聚铁的形成;故答案为:升高温度促进Fe3+的水解,过高温度不利于聚铁的形成(或者完全水解)。

(4)蒸发浓缩需要的硅酸盐仪器除酒精灯外,还有蒸发皿、玻璃棒;故答案为:蒸发皿、玻璃棒。

(5)根据流程图,在④中的氧化剂X是Na2O2或NaClO;故答案为:Na2O2或NaClO。

(6)向溶液硫酸亚铁溶液中加入了NH4HCO3溶液,得到FeCO3沉淀,其离子反应方程式Fe2++2HCO3-=FeCO3↓+CO2↑+H2O;故答案为:Fe2++2HCO3-=FeCO3↓+CO2↑+H2O。

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