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    16．某地煤矸石经预处理后含SiO2、Al2O3、Fe2O3，一种综合利用煤矸石制取绿矾（FeSO4•7H2O）的工艺流程如下图所示．

    （1）过滤操作需要用到的玻璃仪器除了烧杯、玻璃棒还有漏斗．
    （2）写出所选试剂X、Y的化学式：XNaOH或KOH，YH2SO4．
    （3）滤液B中含的阴离子有AlO2-、Cl-、OH-（写离子符号）．
    （4）滤渣SiO2可制取木材防火剂，该防火剂的化学式为Na2SiO3．
    （5）由溶液D转化为溶液E的离子方程式为：Fe+2Fe3+=3Fe2+．
    （6）根据图中数据，计算出原40g煤矸石中Fe2O3的质量分数为40%．（假设适量均为恰好反应）

    分析 SiO2与盐酸不反应，煤矸石加入盐酸，滤液A中含有氯化铝、氯化铁，在A中加入过量的强碱，如氢氧化钠溶液，可得到滤液B含有AlO2-，滤渣C含有氢氧化铁，然后加入稀硫酸，得到D为硫酸铁，加入铁粉，溶液E为硫酸亚铁，经蒸发结晶得到FeSO4•7H2O，
    （1）过滤操作需要用到的玻璃仪器除了烧杯、玻璃棒、漏斗等仪器；
    （2）由以上分析可知X为NaOH或KOH，Y为H2SO4；
    （3）滤液A中含有氯化铝、氯化铁，在A中加入过量的强碱，以此判断；
    （4）该防火剂为Na2SiO3；
    （5）D为硫酸铁，加入铁粉，溶液E为硫酸亚铁；
    （6）流程涉及反应为Fe+2Fe3+=3Fe2+，结合方程式计算．

    解答 解：SiO2与盐酸不反应，煤矸石加入盐酸，滤液A中含有氯化铝、氯化铁，在A中加入过量的强碱，如氢氧化钠溶液，可得到滤液B含有AlO2-，滤渣C含有氢氧化铁，然后加入稀硫酸，得到D为硫酸铁，加入铁粉，溶液E为硫酸亚铁，经蒸发结晶得到FeSO4•7H2O，
    （1）过滤操作需要用到的玻璃仪器除了烧杯、玻璃棒还有漏斗，故答案为：漏斗；
    （2）由以上分析可知X为NaOH或KOH，Y为H2SO4，故答案为：NaOH或KOH；H2SO4；
    （3）滤液A中含有氯化铝、氯化铁，在A中加入过量的强碱，滤液B中含的阴离子为AlO2-、Cl-、OH-，故答案为：AlO2-、Cl-、OH-；
    （4）滤渣SiO2可制取木材防火剂，该防火剂的化学式为Na2SiO3，故答案为：Na2SiO3；
    （5）D为硫酸铁，加入铁粉，溶液E为硫酸亚铁，离子方程式为Fe+2Fe3+=3Fe2+，故答案为：Fe+2Fe3+=3Fe2+；
    （6）流程涉及反应为Fe+2Fe3+=3Fe2+，n（FeSO4•7H2O）=$\frac{83.4g}{278g/mol}$=0.3mol，
    则n（Fe3+）=0.2mol，Fe2O3的物质的量为0.1mol，
    所以原40g煤矸石中Fe2O3的质量分数为$\frac{0.1mol×160g/mol}{40g}×100%$=40%．
    故答案为：40%．

    点评 本题以工艺流程为载体考查了溶解平衡原理、物质间的反应、除杂等知识点，这种题型是高考常考题型，综合性较强，涉及知识面较广，用教材基础知识采用知识迁移的方法分析解答，难度不大．

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    （1）请写出其第l步反应的离子方程式4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O．
    （2）总化学反应方程式2Cu+O2+2H2SO4=2CuSO4+2H2O
    （3）利用Cu制备CuSO4的另一种方法可用化学方程式表示为Cu+2H2SO4（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO4+SO2↑+2H2O．
    （4）以上两种方法前 （填“前”、“后”） 者好，这样做的好处是①减少硫酸用量，②不会产生对大气污染的SO2．

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