Question

【题目】工业上利用硫铁矿烧渣(主要成分为Fe3O4、Fe2O3、FeO、SiO2)为原料制备高档颜料——铁红(Fe2O3)，具体生产流程如下：

试回答下列问题：

（1）“酸溶”过程中Fe3O4发生反应的离子方程式为_________________；

（2）实验室实现“步骤Ⅱ”中分离操作所用的玻璃仪器有__________、玻璃棒和烧杯等；步骤Ⅳ中最好应选用_______试剂调节溶液的pH(填字母编号)。

A．稀硝酸 B．氧化铜 C．高锰酸钾溶液 D．氨水

（3）检验步骤Ⅲ已经进行完全的试剂是_____________________；

（4）步骤Ⅴ的反应温度一般需控制在35℃以下，其目的是______________________；

（5）步骤Ⅵ中发生反应的化学反应方程式为_______________________________；

（6） 欲测定硫铁矿矿渣中Fe元素的质量分数，称取ag样品，充分“酸溶”、“水溶”后过滤，向滤液中加入足量的H2O2，充分反应后加入NaOH溶液至不再继续产生沉淀，经过滤、洗涤、灼烧至固体恒重，冷却后称得残留固体bg，测得该样品中Fe元素的质量分数为__________。

Answer 1

【答案】 Fe3O4＋8H＋＝2Fe3＋＋Fe2＋＋4H2O 漏斗 D KSCN溶液 防止NH4HCO3分解，减少Fe2+的水解 4FeCO3 + O22Fe2O3 + 4CO2 7b/10a（或112b/160a）

【解析】本题考查化学工艺流程，（1）Fe3O4与硫酸发生的离子反应方程式为：Fe3O4＋8H＋=2Fe3＋＋Fe2＋＋4H2O；（2）步骤II得到滤液和难溶物，因此步骤II的操作名称为过滤，使用玻璃仪器是玻璃棒、烧杯、漏斗；加入铁粉的目的是把Fe3＋全部转化成Fe2＋，步骤IV中加入试剂，调节pH，A、稀硝酸为酸，且具有强氧化性，能把Fe2＋氧化成Fe3＋，故A错误；B、加入氧化铜，调节pH，容易引入Cu2＋，故B错误；C、高锰酸钾溶液，具有强氧化性，把Fe2＋氧化成Fe3＋，故C错误；D、加入NH3·H2O能够调节pH，根据流程图，故D正确；（3）根据流程图，得到FeCO3，因此加入铁粉的目的是把Fe3＋转化成Fe2＋，因此检验实验是否完全进行，需要检验Fe3＋是否存在，需要加入KSCN溶液，如果溶液变红，说明已经完全进行到底；（4）因为NH4HCO3受热易分解，因此需要防止NH4HCO3分解，Fe2＋发生水解，水解属于吸热反应，因此温度控制在35℃以下是防止NH4HCO3分解，减少Fe2+的水解；（5）步骤VI是煅烧FeCO3得到氧化铁，因此化学反应方程式为：4FeCO3 + O22Fe2O3 + 4CO2；（6）根据实验操作步骤，最后得到的残留固体是Fe2O3，根据铁元素守恒，矿渣中铁元素的质量为2b×56/160g，其质量分数为112b/160a或7b/10a。