Question

重晶石矿（主要成分为硫酸钡）因为含有Fe₂O₃、MnO及炭质等杂质而常呈深褐色．工业上将重晶石矿粉碎后与硫酸、铝粉在反应槽中混合加热（即“漂白”），再经水洗等一系列工序制得白色的重晶石填料，广泛用作纸张、油漆等的填充剂．已知MnO是碱性氧化物，Al粉可以将深色的Fe³⁺转化为浅色的Fe²⁺．重晶石填料的生产工艺流程为：

（1）在该流程中，为加快“漂白”速度，采取的措施有______、______．
（2）硫酸起到了“漂白”的作用．请写出硫酸直接起到该作用时的化学方程式：______、______．
（3）二次漂白水洗过滤后，检验滤渣不含Fe²⁺离子的方法是______、______．
（4）二次漂白前，煅烧的主要目的是______．将煅烧后的固体磨成细粉，使用的是加有刚玉球的振动磨．这说明刚玉具有很高的______．
（5）工业生产中为了充分利用资源，将滤液经过处理得到化工原料Fe₂O₃．操作过程是：
①滤液中通入过量Cl₂，其目的是______．
②再加入适量NaOH来调节溶液的pH，其目的是______，调节溶液的pH范围为______．
有关离子开始沉淀及完全沉淀时的pH如下：

离子	开始沉淀时的pH	完全沉淀时的pH
Fe2+	7.6	9.7
Fe3+	2.7	3.7
Al3+	3.8	4.7
Mn2+	8.3	9.8

（6）最后通过______、______得到氧化铁．

Answer 1

解：（1）影响化学反应速率的因素升温、增的固体的表面积以及增大浓度等，所以重晶石和铝都使用粉末或是加热可以加快反应的速率，
故答案为：重晶石和铝都使用粉末；加热；
（2）Fe₂O₃、MnO属于碱性氧化物，可以和酸发生反应生成盐和水，反应方程式为Fe₂O₃+3H₂SO₄=Fe₂（SO₄）₃+3H₂O、MnO+H₂SO₄=MnSO₄+H₂O，
故答案为：Fe₂O₃+3H₂SO₄=Fe₂（SO₄）₃+3H₂O；MnO+H₂SO₄=MnSO₄+H₂O；
（3）氯气能将亚铁离子氧化为三价铁离子，三价铁离子遇到硫氰酸钾显示红色，检验滤渣不含Fe²⁺离子的方法是取最后一次洗涤液于试管中，先滴加氯水再滴加KSCN溶液无明显变化，故答案为：取最后一次洗涤液于试管中；先滴加氯水再滴加KSCN溶液无明显变化；
（4）炭质易燃烧，二次漂白前，煅烧的主要目的是除去炭质，将煅烧后的固体磨成细粉，使用的是加有刚玉球的振动磨，说明氧化铝具有很高的硬度，
故答案为：除去炭质；硬度；
（5）①氯气能将亚铁离子氧化为三价铁离子，故答案为：将Fe²⁺转化为Fe³⁺；
②根据有关离子开始沉淀及完全沉淀时的pH表中数据，控制pH值范围：2.7-3.7可以使得氢氧化铁沉淀下来但是其它离子不发生沉淀，故答案为：使Fe³⁺沉淀完全，而其它离子不发生沉淀；2.7-3.7；
（6）氢氧化铁受热易分解为氧化铁和水，所得的氢氧化铁沉淀经过洗涤干燥、高温煅烧，可以得到氧化铁，故答案为：洗涤干燥；高温煅烧．
分析：（1）根据影响化学反应速率的因素来回答；
（2）Fe₂O₃、MnO属于碱性氧化物，可以和酸发生反应生成盐和水；
（3）氯气能将亚铁离子氧化为三价铁离子，三价铁离子遇到硫氰酸钾显示红色；
（4）炭质易燃烧，氧化铝具有很高的硬度；
（5）氯气能将亚铁离子氧化为三价铁离子，根据有关离子开始沉淀及完全沉淀时的pH表中数据，控制一定的pH值可以使得氢氧化铁沉淀下来但是其它离子不发生沉淀；
（6）氢氧化铁受热易分解为氧化铁和水．
点评：本题考查学生对工艺流程理解、阅读题目获取信息能难度中等，理解工艺流程是关键，需要学生具有阅读题目获取信息能力和灵活运用基础知识分析问题、解决问题能力．