以黄铁矿为原料制硫酸产生的硫酸渣中含Fe2O3.SiO2.Al2O3.MgO等．实验室模拟工业以硫酸渣制备铁红(Fe2O3).过程如下:(1)硫酸渣的成分中属于两性氧化物的是 .写出酸溶过程Fe2O3与稀硫酸反应的离子反应方程式: ,(2)生产过程中.为了确保铁红的纯度.氧化过程需要调节溶液的pH的范围是 ,(部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

以黄铁矿为原料制硫酸产生的硫酸渣中含Fe₂O₃、SiO₂、Al₂O₃、MgO等．实验室模拟工业以硫酸渣制备铁红（Fe₂O₃），过程如下：

（1）硫酸渣的成分中属于两性氧化物的是

，写出酸溶过程Fe₂O₃与稀硫酸反应的离子反应方程式：

；
（2）生产过程中，为了确保铁红的纯度，氧化过程需要调节溶液的pH的范围是

；（部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表）

沉淀物	Fe（OH）₃	Al（OH）₃	Fe（OH）₂	Mg（OH）₂
开始沉淀	2.7	3.8	7.5	9.4
完全沉淀	3.2	5.2	9.7	12.4

（3）滤渣A的主要成分为

，滤液B可以回收的物质有Na₂SO₄、MgSO₄和

；
（4）已知硫酸渣质量为w kg，假设铁红制备过程中，铁元素损耗25%，最终得到铁红的质量为m kg，则原来硫酸渣中铁元素质量分数为

（用最简分数表达式表示）．

考点：物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用

专题：实验设计题

分析：根据流程可知，硫酸渣中含Fe₂O₃、SiO₂、Al₂O₃、MgO等，稀硫酸溶解主要除去不与酸反应的SiO₂，再加氢氧化钠调节PH值3.2～3.8主要是使三价铁沉淀，而二价镁，三价铝都不沉淀而被除去，最后洗涤、烘干、研磨使氢氧化铁分解生成氧化铁，从而得到实验目的，
（1）氧化铝是两性氧化物，氧化铁是碱性氧化物，可以和酸反应生成盐和水；
（2）根据几种离子沉淀的pH，应选择使Fe³⁺沉淀完全而其他离子不沉淀；
（3）二氧化硅不和酸反应；因加入的是氢氧化钠来调节pH，所以滤液B中应是未沉淀离子的硫酸盐和硫酸钠；
（4）根据铁元素质量分数=

mFe

m总

×100%计算原来硫酸渣中铁元素质量分数．

解答： 解：根据图示流程可知：硫酸渣中含Fe₂O₃、SiO₂、Al₂O₃、MgO等，稀硫酸溶解主要除去不与酸反应的SiO₂，再加氢氧化钠调节PH值3.2～3.8主要是使三价铁沉淀，而二价镁，三价铝都不沉淀而被除去，最后洗涤、烘干、研磨使氢氧化铁分解生成氧化铁，从而得到实验目的，
（1）氧化铝是两性氧化物；氧化铁是碱性氧化物，可以和硫酸反应生成硫酸铁和水，离子方程式为Fe₂O₃+6H⁺═2Fe³⁺+3H₂O，
故答案为：Al₂O₃；Fe₂O₃+6H⁺═2Fe³⁺+3H₂O；
（2）根据几种离子沉淀的pH，使Fe³⁺沉淀完全的pH为3.2，其他离子开始沉淀pH为3.8，因此所选pH因介于3.2和3.8之间，
故答案为：3.2～3.8；
（3）因二氧化硅不与硫酸反应，故“滤渣A”主要成份的化学式为SiO₂；未沉淀的离子为Na⁺、Mg²⁺、Al³⁺，故滤液B可以回收的物质有Na₂SO₄、Al₂（SO₄）₃、MgSO₄，
故答案为：SiO₂；Al₂（SO₄）₃；
（4）根据铁原子守恒，则原来硫酸渣中铁元素质量分数为：

mFe

m总

×100%=

mkg×

112

160

wkg×(1-25%)

×100%=

14m

15w

，
故答案为：

14m

15w

．

点评：本题通过制备铁红，考查了物质制备方案的设计及化学实验基本操作方法的综合应用，题目难度中等，试题综合性较强，明确制备流程及化学实验基本操作方法为解答关键，试题充分考查了学生的分析、理解能力及化学实验、化学计算能力．

练习册系列答案

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A、B、C、D、E是原子序数依次增大的五种短周期元素，其有关性质或结构信息如表所示：

元素	A	B	C	D	E
有关性质或结构信息	单质是空气中主要成分之一，其氢化物水溶液呈碱性	原子核外有两个未成对电子	日常生活中常见的金属，通常用电解法冶炼其单质	其简单阴离子带两个单位负电荷	单质有毒，常温下为有色气体，常用于自来水消毒

请结合表中信息完成下列各小题：
（1）C的外围电子排布式为

，D的气态氢化物的水溶液在空气中久置变浑浊，发生的化学反应方程式为

．
（2）如图是A、B、C、D、E的第一电离能和电负性数据，请回答：
①A的第一电离能大于B，原因是

．
②A、B、D三种元素的非金属性由强到弱的顺序是

（用元素符号表示）．
（3）A的常见单质分子有多个共价键．
①常温下，该单质化学性质很稳定，是因为

．
②该单质分子中σ键与π键的数目之比为

．
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实验序号	浓度（mol/L）		时间（min）
实验序号	浓度（mol/L）		0	10	20	30	40	50	60
1	温度	800℃	1.0	0.80	0.67	0.57	0.50	0.50	0.50
2		800℃	C₂	0.60	0.50	0.50	0.50	0.50	0.50
3		800℃	C₃	0.92	0.75	0.63	0.60	0.60	0.60

（1）在实验1，反应在0至40分钟时间内A的平均速率为

mol/（L?min）．
（2）在实验2，A的初始浓度C₂=

mol/L，可推测实验2中隐含的条件是

（3）设实验3的反应速率为v₃，实验1的反应速率为v₁，则达到平衡时v₃

v₁（填＞、=、＜=，）800℃时，反应平衡常数=

，且C₃=

mol/L，可推测实验3中隐含的条件是

．
（4）800℃时，反应B+D?2A当其他条件不变，B、D的起始浓度为0.50mol/L，A的起始浓度为0，达到平衡时A的浓度为

mol/L，B的转化率=

．

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、

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．
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．
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．
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C．v（O₂）=2mol/（L?min）
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