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【题目】工业上采用硫铁矿焙烧去硫后的烧渣(主要成分为Fe2O3FeOSiO2Al2O3,不考虑其他杂质)制取七水合硫酸亚铁(FeSO4·7H2O),流程如下:

(1) 滤渣Ⅰ的主要成分是________(填化学式),滤渣Ⅱ的主要成分是________(填化学式)

(2) 试剂X常选用SO2,写出还原过程中发生反应的离子方程式:________

(3) 从分离出滤渣Ⅱ后的滤液中得到产品,应进行的操作是蒸发浓缩、________、过滤、洗涤、干燥。

(4) FeSO4·7H2O在医学上常用作补血剂。某课外小组通过以下实验方法测定某补血剂中亚铁离子的含量。

步骤a:取8片补血剂样品除去糖衣、研磨、溶解、过滤,将滤液配制成250 mL溶液;

步骤b:取上述溶液25 mL于锥形瓶中,加入少量硫酸酸化,逐渐滴加0.010 0 mol·L1KMnO4溶液,反应为5Fe2MnO4-8H===5Fe3Mn24H2O。记录滴定终点时消耗KMnO4溶液的体积(假定药品中其他成分不与KMnO4反应)

步骤c:重复步骤b”23次,平均消耗KMnO4溶液20.00 mL

步骤a中配制250 mL溶液需要的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、________、胶头滴管。

该补血剂中亚铁离子的含量为________mg/(请写出计算过程)

【答案】SiO2 Al(OH)3 2Fe3SO22H2O===2Fe2SO42-4H 冷却结晶 250 mL容量瓶 25 mL溶液中:n(Fe2)5n(MnO4-)5×0.010 0 mol·L1×20.00×103 L1.000 0×103 mol250 mL溶液中:n(Fe2)1.000 0×103 mol×101.000 0×102 mol1片补血剂样品中:m(Fe2)1.000 0×102 mol×56 g·mol1/8 0.070 0 g 70mg

【解析】

用硫铁矿焙烧去硫的烧渣(主要成分为Fe2O3FeOSiO2Al2O3)制取七水合硫酸亚铁(FeSO4·7H2O)过程中,中心元素是铁。故制备过程中必须除去杂质SiO2Al2O3,并将三价铁还原为亚铁,据此分析解答相关问题。

(1) 用稀硫酸浸取烧渣时,只有SiO2不溶,过滤I所得滤渣Ⅰ的主要成分是SiO2,滤液中主要含有Fe2(SO4)3FeSO4Al2(SO4)3等。试剂XFe3+还原为Fe2+,调节pH后过滤II所得滤渣IIAl(OH)3,滤液为FeSO4溶液。

(2) SO2Fe3+还原为Fe2+,本身被氧化为SO42,可以写出反应的离子方程式2Fe3SO22H2O===2Fe2SO42-4H

(3) 过滤Ⅱ所得滤液为FeSO4溶液,要得到产品FeSO4·7H2O晶体,应将滤液蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥。

(4) ①配制250 mL溶液需要的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、250 mL容量瓶、胶头滴管。

②据5Fe2 ~ MnO4-25 mL溶液中

n(Fe2)5n(MnO4-)5×0.010 0 mol·L1×20.00×103 L1.000 0×103 mol

250 mL溶液中,n(Fe2)1.000 0×103 mol×101.000 0×102 mol

1片补血剂样品中,m(Fe2)1.000 0×102 mol×56 g·mol1/8 0.070 0 g70mg

练习册系列答案
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【题目】下列说法正确的是(

A. 相同温度时,气体分子间的距离一定相等

B. 2gH22gO2能恰好反应生成4gH2O

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实验

试剂

现象

滴管

试管

0.8 mol/L FeSO4溶液

(pH=4.5)

1 mol/L Na2CO3溶液

(pH=11.9)

实验:立即产生灰绿色沉淀,5min后出现明显的红褐色

0.8 mol/L FeSO4溶液

(pH=4.5)

1 mol/L NaHCO3溶液

(pH=8.6)

实验:产生白色沉淀及少量无色气泡,2min后出现明显的灰绿色

0.8 mol/L (NH4)2Fe(SO4)2

溶液(pH=4.0)

1 mol/L NaHCO3溶液

(pH=8.6)

实验:产生白色沉淀及无色气泡,较长时间保持白色

(1)实验I中红褐色沉淀产生的原因可用如下反应表示,请补全反应:_____________

Fe2++ + + H2O Fe(OH)3 + HCO3

(2)实验II中产生FeCO3的离子方程式为__________________

(3)为了探究实验IIINH4+所起的作用,甲同学设计了实验IV进行探究:

操作

现象

实验IV

0.8 mol/L FeSO4溶液中加入________,再加入一定量Na2SO4固体配制成混合溶液(已知Na+对实验无影响,忽略混合后溶液体积变化)。再取该溶液一滴管,与2mL 1mol/L NaHCO3溶液混合

与实验III现象相同

实验IV中加入Na2SO4固体的目的是_________

对比实验II、III、IV,甲同学得出结论:NH4+水解产生H+,降低溶液pH,减少了副产物Fe(OH)2的产生。

乙同学认为该实验方案不够严谨,应补充的对比实验操作是:_________,再取该溶液一滴管,与2mL 1mol/L NaHCO3溶液混合

(4)小组同学进一步讨论认为,定性实验现象并不能直接证明实验IIIFeCO3的纯度最高,需要利用如图所示的装置进行定量测定。分别将实验I、II、III中的沉淀进行过滤、洗涤、干燥后称量,然后转移至A处的广口瓶中。

补全A中装置并标明所用试剂。____________

为测定FeCO3的纯度,除样品总质量外,还需测定的物理量是____________

(5)实验反思:经测定,实验III中的FeCO3纯度高于实验I和实验II。通过以上实验分析,制备FeCO3实验成功的关键因素是____________

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1)元素D在周期表中的位置__________

2CDF三种元素形成的简单离子的半径由大到小的顺序是(用离子符号表示)______

3)由ABC三种元素以原子个数比423形成化合物XX中所含化学键类型有________________________________________________________________________

4)若E是金属元素,其单质与氧化铁反应常用于焊接钢轨,请写出反应的化学方程式:________________________________________________________________________

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根据题意回答:

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