Question

11．某同學采用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(zhì)）制取七水合硫酸亞鐵（FeSO₄•7H₂O），設計了如圖流程：

（1）溶解燒渣選用足量酸的化學式為硫酸，試劑X選用鐵屑
（2）固體1成分的化學式是SiO₂，固體2成分的化學式Al（OH）₃
（3）寫出固體2與氫氧化鈉溶液反應的離子方程式：Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O．

Answer 1

分析 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(zhì)）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、H₂O、Al₂（SO₄）₃；在濾液1中加入X，然后加入NaOH溶液并調(diào)節(jié)溶液的pH，得到固體2Al（OH）₃ 和溶液2，從溶液2中能得到FeSO₄•7H₂O晶體，說明溶液2中溶質(zhì)為FeSO₄，則X具有還原性，能將Fe³⁺氧化為Fe²⁺，且不能引進新的雜質(zhì)，則X為Fe，加入試劑X發(fā)生的離子反應有2 Fe³⁺+Fe=3Fe²⁺、Fe+2H⁺=Fe²⁺+H₂↑，將溶液2蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶、過濾得到FeSO₄•7H₂O晶體，據(jù)此分析解答．

解答 解：（1）制取七水合硫酸亞鐵，為不引入雜質(zhì)，故酸應選擇硫酸；試劑X的作用是將鐵離子還原為亞鐵離子，不引入新雜質(zhì)，X為鐵單質(zhì)；
故答案為：硫酸，鐵屑；
（2）通過以上分析知，固體1為難溶于稀硫酸的SiO₂，固體2為氫氧化鋁Al（OH）₃；
故答案為：SiO₂，Al（OH）₃；
（3）氫氧化鋁與氫氧化鈉生成偏鋁酸鈉，離子方程式為：Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O；
故答案為：Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O．

點評 本題考查物質(zhì)制備，為高頻考點，側重考查學生分析推斷及基本操作能力，明確物質(zhì)性質(zhì)及流程圖中可能發(fā)生的反應、基本操作方法是解本題關鍵，題目難度不大．