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），
具体生产流程如图：

试回答下列问题：
（1）“酸溶”过程中Fe3O4发生反应的离子反应方程式为；
（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中应选用试剂调节溶液的pH（填字母编号）
A．稀硝酸 B．氢氧化钠溶液 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）步骤Ⅴ中，FeCO3达到沉淀溶解平衡时，若室温下测得溶液的pH为8.5，c（Fe2+）=1×10﹣6 molL﹣1 ． 试判断所得的FeCO3中是否含有Fe（OH）2（填“是”或“否”），请通过简单计算说明理由（已知：Ksp[Fe（OH）2]=4.9×10﹣17）．

Answer 1

【答案】
（1）Fe3O4+8H+=Fe2++2Fe3++4H2O
（2）漏斗；D
（3）KSCN溶液
（4）防止NH4HCO3分解，减少Fe2+的水解
（5）4FeCO3+O2 ?2Fe2O3+4CO2
（6）否；溶液中c（Fe2+）?c（OH﹣）2=1×10﹣6×（1×10﹣5.5）2=1×10﹣17＜Ksp[Fe（OH）2]=4.9×10﹣17 ， 故无Fe（OH）2沉淀生成
【解析】解：（1.）二氧化硅为酸性氧化物，与硫酸不反应，硫铁矿烧渣（主要成分为Fe3O4、Fe2O3、FeO、SiO2）加入硫酸（酸溶，且温度控制在200～300℃），酸溶过程中四氧化三铁和酸反应生成亚铁离子、铁离子和水，“酸溶”过程中Fe3O4发生反应的离子方程式为Fe3O4+8H+=Fe2++2Fe3++4H2O，所以答案是：Fe3O4+8H+=Fe2++2Fe3++4H2O；
（2.）根据分析可知，步骤Ⅱ为过滤，过滤操作所用的玻璃仪器有漏斗、玻璃棒和烧杯等，步骤Ⅳ中调节pH值的试剂要能与酸反应且不引入新的杂质，所以用氨水较好，故选D，所以答案是：漏斗；D；
（3.）硫氰化钾溶液与铁离子反应，溶液显示红色，可以检验溶液中是否含有铁离子，步骤Ⅲ是将铁离子还原成亚铁离子，检验步骤Ⅲ已经进行完全，即溶液中没有铁离子，可以用KSCN溶液，所以答案是：KSCN溶液；
（4.）步骤Ⅴ是加入碳酸氢铵产生碳酸亚铁溶液，温度过高亚铁离子水解程度增大同进碳酸氢铵容易分解，所以温度一般需控制在35℃以下，所以答案是：防止NH4HCO3分解，减少Fe2+的水解；
（5.）步骤Ⅵ中发生反应为碳酸亚铁在空气中与氧气发生氧化还原反应，可生成氧化铁，反应方程式为4FeCO3+O2 2Fe2O3+4CO2 ， 所以答案是：4FeCO3+O2 2Fe2O3+4CO2；
（6.）室温下测得溶液的pH为8.5，c（OH﹣）= =1×10﹣5.5 ， 由题中数据可知，溶液中c（Fe2+）c（OH﹣）2=1×10﹣6×（1×10﹣5.5）2=1×10﹣17＜Ksp[Fe（OH）2]=4.9×10﹣17 ， 故无Fe（OH）2沉淀生成，所以答案是：否；溶液中c（Fe2+）c（OH﹣）2=1×10﹣6×（1×10﹣5.5）2=1×10﹣17＜Ksp[Fe（OH）2]=4.9×10﹣17 ， 故无Fe（OH）2沉淀生成．