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【题目】铁的化合物有广泛用途,如碳酸亚铁(FeCO3)可作为补血剂,铁红(Fe2O3)可作为颜料。利用某硫酸厂产生的烧渣(主要含Fe2O3、FeO,还有一定量的SiO2)制备FeCO3的流程如下:

(1)“酸溶时加快反应速率的方法有______(写出一种)。

(2)①“还原,FeS2H2SO4不反应,Fe3+通过两个反应被还原,其中一个反应如下:

FeS2+14Fe3++8H2O15Fe2++2S+16H+则另一个反应的离子方程式为_________

加入FeS2还原后,检验Fe3+是否反应完全的方法是______________________

(3)①“沉淀,需要控制温度在35 ℃以下,其可能原因是___________________

所得FeCO3需充分洗涤,检验沉淀已洗净的方法是______________

(4)FeCO3浊液长时间暴露在空气中,会有部分固体表面变为红褐色,同时释放出CO2,则与FeCO3反应的物质为_______(填化学式)。

(5)写出在空气中煅烧FeCO3制备高纯氧化铁的化学方程式:_________________。FeCO3在空气中煅烧生成Fe2O3,也会生成FeO。现煅烧23.2 kgFeCO3,得到Fe2O3FeO的混合物15.84 kg,Fe2O3的质量为____kg。

【答案】 加热(或增加硫酸的浓度、将烧渣粉碎、搅拌等) FeS2+2Fe3+ = 3Fe2++2S↓ 取少量溶液,滴入几滴KSCN溶液,若溶液变为血红色,说明其中含有Fe3+,未反应完全 防止碳酸铵分解,减小亚铁离子的水解程度 取少许最后一次洗涤液于试管中,滴加稀盐酸,无明显现象,再滴加BaCl2溶液,若无白色沉淀生成,则表明沉淀已洗涤干净,反之,则说明没洗涤干净 O2、H2O 4FeCO3+O22Fe2O3+4CO2 14.4

【解析】(1)“酸溶可以加快反应速率的方法有多种,如加热(或增加硫酸的浓度、将烧渣粉碎、搅拌等)。

(2)还原,FeS2H2SO4不反应,Fe3+通过两个反应被还原,其中一个反应如下

FeS2+14Fe3++8H2O15Fe2++2S+16H+,则另一个反应的离子方程式为FeS2+2Fe3+ = 3Fe2++2S↓。

②加入FeS2还原后检验Fe3+是否反应完全的方法是取少量溶液,滴入几滴KSCN溶液,若溶液变为血红色,说明其中含有Fe3+,未反应完全

(3)①碳酸铵受热易分解,,温度升高亚铁离子的水解程度会增大,所以,沉淀,需要控制温度在35 ℃以下,其可能原因是防止碳酸铵分解,减小亚铁离子的水解程度

FeCO3是从硫酸铵溶液中分离出来的洗涤是否干净可以通过检验硫酸根离子来证明,所以检验沉淀已洗净的方法是取少许最后一次洗涤液于试管中,滴加稀盐酸,无明显现象,再滴加BaCl2溶液,若无白色沉淀生成,则表明沉淀已洗涤干净反之则说明没洗涤干净

(4)FeCO3浊液长时间暴露在空气中,会有部分固体表面变为红褐色,同时释放出CO2说明FeCO3可以被空气中的氧气氧化并发生水解生成氢氧化铁和二氧化碳,所以与FeCO3反应的物质为O2、H2O。

(5)在空气中煅烧FeCO3制备高纯氧化铁的化学方程式为4FeCO3+O22Fe2O3+4CO2。FeCO3在空气中煅烧生成Fe2O3,也会生成FeO。现煅烧23.2 kgFeCO3,得到Fe2O3FeO的混合物15.84 kg,设其中Fe2O3的质量为x,根据化学反应前后铁元素质量不变可得:×100%×x×100%×(15.84 kg-x)=×100%×23.2 kg,解之得x=14.4 kg。

练习册系列答案
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