Question

某研究性学习小组欲由硫铁矿烧渣(主要成分为Fe、Fe2O3、SiO2、Al2O3)制备绿矾（FeSO4·7H2O）并测定烧渣中铁元素的含量，流程图如下：

（1）操作a的名称是 。

（2）加入足量试剂X后，发生反应的离子方程式为 、 。

（3）向溶液2中滴加KSCN溶液，无明显现象。向固体中加入足量稀硫酸后，发生氧化还原反应的离子方程式是 、 。

（4）硫铁矿烧渣中铁元素的质量分数为 。

Answer 1

（1）过滤 （2）Al2O3+ 2OH—=2AlO2—+ H2O SiO2+ 2OH—=SiO32—+ H2O （3）Fe+2Fe3+=3Fe2+ Fe+2H+=Fe2++H2↑

（4）11.2%

【解析】

试题分析：由硫铁矿烧渣制备绿矾，根据流程图的特点，第一步先除去Al2O3、SiO2，因此X：NaOH，Al2O3＋2NaOH=2NaAlO2＋H2O，SiO2＋2NaOH=Na2SiO3＋H2O，Fe、Fe2O3不跟氢氧化钠反应，也不溶于氢氧化钠，采用过滤方法分离，（1）操作a的名称是过滤；（2）根据上面的化学反应方程式，得出其离子方程式：Al2O3+ 2OH—=2AlO2—+ H2O SiO2+ 2OH—=SiO32—+ H2O ；（3）向溶液2中滴加KSCN，无明显现象，说明Fe元素是以Fe2＋的形式存在，向固体中加入足量稀硫酸发生的反应是：Fe2O3＋6H＋=2Fe3＋＋3H2O，Fe＋2Fe3＋=3Fe2＋，Fe＋2H＋=Fe2＋＋H2↑，因此属于氧化还原反应的是后两个；（4）设Fe2O3为xmol，Fe为ymol则160x＋56y=2.72 ①；Fe2O3＋6H＋=2Fe3＋＋3H2O Fe＋2Fe3＋=3Fe2＋ Fe＋2H＋=Fe2＋＋H2↑

x 2x x 2x

则有x+=y ②；①②联立解得x=0.01mol，y=0.02mol，所以混合物中铁元素的质量分数=×100%=11.2%

考点：考查工业流程图、实验操作、铁及其化合物的性质等相关知识。