Question

9．某研究性學(xué)習(xí)小組欲由硫鐵礦燒渣（主要成分為Fe、Fe₂O₃、SiO₂、Al₂O₃ ）制備綠礬（FeSO₄•7H₂O），流程圖如下：

（1）操作a的名稱是過(guò)濾．
（2）加入足量試劑X后，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為Al₂O₃+2OH^-=2AlO₂^-+H₂O、SiO₂+2OH^-=SiO₃^2-+H₂O．
（3）若向溶液2中滴加KSCN溶液，無(wú)明顯現(xiàn)象．固體與足量稀硫酸發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是Fe+2Fe³⁺=3Fe²⁺、Fe₂O₃+6H⁺=2Fe³⁺+3H₂O、Fe+2H⁺=Fe²⁺+H₂↑．

Answer 1

分析 硫鐵礦燒渣的主要成分為Fe、Fe₂O₃、SiO₂、Al₂O₃，根據(jù)圖示可知，足量的試劑X用于除去二氧化硅和氧化鋁，然后用足量稀硫酸溶解鐵和氧化鐵，所以試劑X應(yīng)該為NaOH溶液，溶液1為硅酸鈉和偏鋁酸鈉溶液，固體為鐵和氧化鐵的混合物，加入稀硫酸后氧化鐵與部分鐵粉、稀硫酸反應(yīng)生成硫酸亞鐵，剩余的鐵粉與稀硫酸反應(yīng)生成硫酸亞鐵和氫氣，
（1）操作a是將難溶物與溶液分離，據(jù)此判斷操作方法；
（2）試劑X為氫氧化鈉溶液，氧化鋁和二氧化硅都能夠與氫氧化鈉溶液反應(yīng)，分別寫(xiě)出氧化鋁、二氧化硅與氫氧化鈉溶液反應(yīng)的離子方程式；
（3）向溶液2中滴加KSCN溶液，無(wú)明顯現(xiàn)象，說(shuō)明反應(yīng)生成硫酸亞鐵，發(fā)生反應(yīng)有：鐵與鐵離子反應(yīng)生成亞鐵離子，鐵與氫離子反應(yīng)生成亞鐵離子和氫氣，據(jù)此寫(xiě)出反應(yīng)的離子方程式．

解答 解：硫鐵礦燒渣的主要成分為Fe、Fe₂O₃、SiO₂、Al₂O₃，根據(jù)圖示可知，足量的試劑X用于除去二氧化硅和氧化鋁，然后用足量稀硫酸溶解鐵和氧化鐵，所以試劑X應(yīng)該為NaOH溶液，溶液1為硅酸鈉和偏鋁酸鈉溶液，固體為鐵和氧化鐵的混合物，加入稀硫酸后氧化鐵與部分鐵粉、稀硫酸反應(yīng)生成硫酸亞鐵，剩余的鐵粉與稀硫酸反應(yīng)生成硫酸亞鐵和氫氣，
（1）操作a是將不溶物與溶液分離，該操作方法為過(guò)濾，故答案為：過(guò)濾；
（2）X為強(qiáng)氧化鈉溶液，氧化鋁、二氧化硅都與氫氧化鈉溶液反應(yīng)，反應(yīng)的離子方程式為：Al₂O₃+2OH^-=2AlO₂^-+H₂O、SiO₂+2OH^-=SiO₃^2-+H₂O，
故答案為：Al₂O₃+2OH^-=2AlO₂^-+H₂O；SiO₂+2OH^-=SiO₃^2-+H₂O；
（3）向溶液2中滴加KSCN溶液，無(wú)明顯現(xiàn)象，證明反應(yīng)后生成了硫酸亞鐵，涉及的氧化還原反應(yīng)的離子方程式有：Fe+2Fe³⁺=3Fe²⁺、Fe₂O₃+6H⁺=2Fe³⁺+3H₂O、Fe+2H⁺=Fe²⁺+H₂↑，
故答案為：Fe+2Fe³⁺=3Fe²⁺、Fe₂O₃+6H⁺=2Fe³⁺+3H₂O、Fe+2H⁺=Fe²⁺+H₂↑．

點(diǎn)評(píng) 題考查混合物的分離和提純，為高頻考點(diǎn)和常見(jiàn)題型，側(cè)重考查實(shí)驗(yàn)基本操作、元素化合物性質(zhì)，明確流程圖中各個(gè)步驟發(fā)生的反應(yīng)及物質(zhì)分離方法是解本題關(guān)鍵，題目難度不大．