Question

【題目】工業(yè)上常采用硫鐵礦焙燒取硫后的燒渣（主要成分為Fe2O3、SiO2、Al2O3制取七水合硫酸亞鐵（FeSO4·7H2O），設計流程如圖：

（1）溶解燒渣選用的足量的酸的名稱是___。

（2）固體1的主要成分是___。

（3）加入藥品X后，溶液1中主要反應的離子方程式為___。

（4）從溶液2得到FeSO4·7H2O產(chǎn)品的過程中，須控制條件防止其氧化和分解，經(jīng)過、___、___過濾等步驟得到晶體。

（5）有同學認為在溶液1中直接加NaOH至過量，得到的沉淀用硫酸溶解，其溶液經(jīng)結晶分離也可得到FeSO4·7H2O，你認為這一方案___（填寫“可行”或“不可行”）。

Answer 1

【答案】硫酸 SiO2 Fe+2Fe3+=3Fe2+ 蒸發(fā)濃縮 冷卻結晶 不可行

【解析】

硫鐵礦焙燒取硫后的燒渣(主要成分為Fe2O3、SiO2、Al2O3，不考慮其他雜質)中加入足量稀硫酸，發(fā)生的反應有Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O、Al2O3+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2O，SiO2不溶于稀硫酸，然后過濾，得到的固體1成分為SiO2，濾液1中含有Fe2(SO4)3、H2SO4、Al2(SO4)3；在濾液1中加入X，然后加入NaOH溶液并調節(jié)溶液的pH，得到固體2為Al(OH)3和溶液2，從溶液2中能得到FeSO47H2O晶體，說明溶液2中溶質為FeSO4，則X具有還原性，能將Fe3+還原為Fe2+，且不能引進新的雜質，則X為Fe，加入試劑X發(fā)生的離子反應有2Fe3++Fe=3Fe2+、Fe+2H+=Fe2++H2↑，將溶液2蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶、過濾得到FeSO47H2O晶體，據(jù)此分析解答。

(1)根據(jù)最終產(chǎn)物為七水合硫酸亞鐵可知溶解燒渣的酸為硫酸；

(2)固體1為不溶于硫酸的SiO2；

(3)試劑X為Fe，可還原鐵離子，離子方程式為Fe+2Fe3+=3Fe2+；

(4)從溶液中得到晶體一般需要經(jīng)過蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶、過濾、洗滌、干燥；

(5)在溶液1中含有鐵離子和鋁離子，加過量的氫氧化鈉，鋁離子轉化為偏鋁酸根離子，鐵離子與氫氧根離子結合生成氫氧化鐵沉淀，所以最終得到的是硫酸鐵而不是硫酸亞鐵，所以不可行。