题目内容

5.硫化亚铁(FeS)煅烧得到的烧渣主要成分是FeO、Fe2O3和Fe3O4等,利用该烧渣制备铁红和副产品无氯钾肥(K2SO4)的流程如图1:

(1)FeS中铁元素的化合价为+2,烧渣中具有磁性的氧化物是Fe3O4(写化学式,下同),铁红的主要成分是Fe2O3,列举它在工业上的一种用途颜料.
(2)写出滤液中加入铁粉反应的离子方程式2Fe3++Fe=3Fe2+.
检验加入铁粉过滤后的滤液中是否含有Fe3+的试剂是KSCN.
(3)已知几种物质的溶解度曲线如图2.(NH4)2SO4溶液加入KCl后得到无氯钾肥应进行的操作为:蒸发浓缩、趁热过滤、洗涤、干燥等,趁热过滤的目的是防止析出氯化铵,过滤操作的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒外,还有漏斗.

分析 Fe2O3、Fe3O4、FeO用稀硫酸溶解,再用铁还原生成硫酸亚铁溶液,硫酸亚铁溶液与碳酸氢铵反应得到碳酸亚铁和硫酸铵,实验室进行煅烧得铁红;根据硫酸钾的溶解度随温度变化不大,可用蒸发结晶、趁热过滤、洗涤、干燥得到硫酸钾,
(1)根据在化合物中正负化合价代数和为零,四氧化三铁为黑色氧化物,但可被磁铁吸引,所以具有磁性,铁红的主要成分是氧化铁,可作颜料、炼铁等用;
(2)滤液中为硫酸亚铁、硫酸铁、硫酸,则滤液中加入铁粉与Fe3+反应;检验Fe3+的试剂是KSCN;
(3)根据硫酸钾的溶解度随温度变化不大,加入KCl后得到无氯钾肥应进行的操作为蒸发浓缩、趁热过滤、洗涤、干燥得到硫酸钾,趁热过滤的目的是防止氯化铵析出得到无氯钾肥;过滤操作的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、漏斗.

解答 解:(1)硫显负价时,显-2价,根据在化合物中正负化合价代数和为零可知,FeS中,铁元素的化合价为+2价;四氧化三铁为黑色氧化物,但可被磁铁吸引,所以具有磁性,铁红的主要成分是Fe2O3,可作颜料、炼铁等用,
故答案为:+2;Fe3O4;颜料;
(2)滤液中为硫酸亚铁、硫酸铁、硫酸,则滤液中加入铁粉与Fe3+反应;2Fe3++Fe=3Fe2+;检验Fe3+的试剂是KSCN;
故答案为:2Fe3++Fe=3Fe2+;KSCN;
(3)根据硫酸钾的溶解度随温度变化不大,加入KCl后得到无氯钾肥应进行的操作为蒸发浓缩、趁热过滤、洗涤、干燥得到硫酸钾\,趁热过滤的目的是防止氯化铵析出得到无氯钾肥;过滤操作的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、漏斗.
故答案为:防止析出氯化铵;漏斗.

点评 本题综合考查物质的分离、提纯以及制备,为高考常见题型,侧重于学生的分析能力和实验能力的考查,注意把握实验原理的分析,难度中等.

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