Question

【題目】工業(yè)上利用硫鐵礦燒渣（主要成分為Fe3O4、Fe2O3、FeO、SiO2）為原料制備高檔顏料﹣﹣﹣﹣﹣鐵紅（Fe2O3），
具體生產(chǎn)流程如圖：

試回答下列問題：
（1）“酸溶”過程中Fe3O4發(fā)生反應(yīng)的離子反應(yīng)方程式為；
（2）實驗室實現(xiàn)“步驟Ⅱ”中分離操作所用的玻璃儀器有、玻璃棒和燒杯等；步驟Ⅳ中應(yīng)選用試劑調(diào)節(jié)溶液的pH（填字母編號）
A．稀硝酸 B．氫氧化鈉溶液 C．高錳酸鉀溶液 D．氨水
（3）檢驗步驟Ⅲ已經(jīng)進(jìn)行完全的試劑是；
（4）步驟Ⅴ的反應(yīng)溫度一般需控制在35℃以下，其目的是；
（5）步驟Ⅵ中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式為；
（6）步驟Ⅴ中，F(xiàn)eCO3達(dá)到沉淀溶解平衡時，若室溫下測得溶液的pH為8.5，c（Fe2+）=1×10﹣6 molL﹣1 ． 試判斷所得的FeCO3中是否含有Fe（OH）2（填“是”或“否”），請通過簡單計算說明理由（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，減少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 ， 故無Fe（OH）2沉淀生成
【解析】解：（1.）二氧化硅為酸性氧化物，與硫酸不反應(yīng)，硫鐵礦燒渣（主要成分為Fe3O4、Fe2O3、FeO、SiO2）加入硫酸（酸溶，且溫度控制在200～300℃），酸溶過程中四氧化三鐵和酸反應(yīng)生成亞鐵離子、鐵離子和水，“酸溶”過程中Fe3O4發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為Fe3O4+8H+=Fe2++2Fe3++4H2O，所以答案是：Fe3O4+8H+=Fe2++2Fe3++4H2O；
（2.）根據(jù)分析可知，步驟Ⅱ為過濾，過濾操作所用的玻璃儀器有漏斗、玻璃棒和燒杯等，步驟Ⅳ中調(diào)節(jié)pH值的試劑要能與酸反應(yīng)且不引入新的雜質(zhì)，所以用氨水較好，故選D，所以答案是：漏斗；D；
（3.）硫氰化鉀溶液與鐵離子反應(yīng)，溶液顯示紅色，可以檢驗溶液中是否含有鐵離子，步驟Ⅲ是將鐵離子還原成亞鐵離子，檢驗步驟Ⅲ已經(jīng)進(jìn)行完全，即溶液中沒有鐵離子，可以用KSCN溶液，所以答案是：KSCN溶液；
（4.）步驟Ⅴ是加入碳酸氫銨產(chǎn)生碳酸亞鐵溶液，溫度過高亞鐵離子水解程度增大同進(jìn)碳酸氫銨容易分解，所以溫度一般需控制在35℃以下，所以答案是：防止NH4HCO3分解，減少Fe2+的水解；
（5.）步驟Ⅵ中發(fā)生反應(yīng)為碳酸亞鐵在空氣中與氧氣發(fā)生氧化還原反應(yīng)，可生成氧化鐵，反應(yīng)方程式為4FeCO3+O2 2Fe2O3+4CO2 ， 所以答案是：4FeCO3+O2 2Fe2O3+4CO2；
（6.）室溫下測得溶液的pH為8.5，c（OH﹣）= =1×10﹣5.5 ， 由題中數(shù)據(jù)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 ， 故無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 ， 故無Fe（OH）2沉淀生成．