Question

5．某化学兴趣小组以菱铁矿（主要成分为FeCO₃，含有SiO₂、Al₂O₃等少量杂质）为原料制备氯化铁晶体（FeCl₃•6H₂O）的实验过程如图：

（1）酸溶及后续过程中均需保持算过量，其目的除了提高铁元素的浸出率之外，还有抑制Fe³⁺水解．
（2）操作Ⅰ名称是过滤．
（3）滴加H₂O₂溶液氧化时，发生主要反应的离子方程式为H₂O₂+2Fe²⁺+2H⁺=2Fe³⁺+2H₂O．
（4）在氧化过程中，如何检验铁元素全部以Fe³⁺形式存在：取少许氧化后的溶液于试管中，向试管中滴加1-2滴酸性高锰酸钾溶液，紫色不褪去，说明铁元素全部以Fe³⁺形式存在．
（5）加入过量NaOH溶液的目的是将Al³⁺转化为AlO₂^-，分离Fe³⁺与Al³⁺．
（6）请补充完整由过滤后得到的固体制备FeCl₃•6H₂O的实验方案：向过滤后所得固体，用水洗涤固体2-3次，低温干燥，得到FeCl₃•6H₂O．

Answer 1

分析 以菱铁矿（主要成分为FeCO₃，含有SiO₂、Al₂O₃）为原料，加入稀硫酸酸溶过滤得到滤液为硫酸铝、硫酸亚铁溶液，滤渣为SiO₂，滤液中加入过氧化氢氧化亚铁离子为铁离子，加入过量氢氧化钠溶液沉淀铁离子，过滤得到氢氧化铁，滤液为偏铝酸钠和氢氧化钠的混合溶液，向过滤后所得固体，用水洗涤固体2-3次，加入稀盐酸使固体完全溶解，在氯化氢氛围内蒸发浓缩、冷却结晶，过滤，低温干燥，得到FeCl₃•6H₂O，据此分析解答．

解答 解：（1）酸溶及后续过程中均需保持算过量，其目的除了提高铁元素的浸出率之外，还有抑制Fe³⁺水解；
故答案为：抑制Fe³⁺水解；
（2）向菱铁矿加稀硫酸，二氧化硅不溶，从流程可知二氧化硅被除去，故操作Ⅰ为过滤；
故答案为：过滤；
（3）滴加H₂O₂溶液氧化时，发生主要反应的离子方程式为：H₂O₂+2Fe²⁺+2H⁺=2Fe³⁺+2H₂O；
故答案为：H₂O₂+2Fe²⁺+2H⁺=2Fe³⁺+2H₂O；
（4）检验铁元素全部以Fe³⁺形式存在，即检验是否有亚铁离子即可，方法为：取少许氧化后的溶液于试管中，向试管中滴加1-2滴酸性高锰酸钾溶液，紫色不褪去，说明铁元素全部以Fe³⁺形式存在；
故答案为：取少许氧化后的溶液于试管中，向试管中滴加1-2滴酸性高锰酸钾溶液，紫色不褪去，说明铁元素全部以Fe³⁺形式存在；
（5）经过氧化氢氧化后的溶液有铁离子和铝离子，加入过量NaOH溶液的目的是，将Al³⁺转化为AlO₂^-，分离Fe³⁺与Al³⁺；
故答案为：将Al³⁺转化为AlO₂^-，分离Fe³⁺与Al³⁺；
（6）过滤后得到的固体为氢氧化铁，由氢氧化铁制备FeCl₃•6H₂O的实验方案为：向过滤后所得固体，用水洗涤固体2-3次，加入稀盐酸使固体完全溶解，在氯化氢氛围内蒸发浓缩、冷却结晶，过滤，低温干燥，得到FeCl₃•6H₂O；
故答案为：加入稀盐酸使固体完全溶解，在氯化氢氛围内蒸发浓缩、冷却结晶，过滤．

点评 本题考查物质的制备实验及混合物的分离和提纯，为高频考点，把握流程图中每一步发生的反应及操作方法是解本题关键，注意结合题给信息解答，侧重分析与实验能力的考查，题目难度中等．