Question

【題目】綠礬可用作除草劑、凈水劑或抗貧血藥等．某研究小組同學采用硫鐵礦焙燒后的燒渣（主要成份為Fe2O3、Al2O3和SiO2，不考慮其他雜質）制備綠礬，設計了如下流程．

請回答：

（1）①～③所涉及的實驗操作方法中，用到過濾的是 （填序號）．

（2）③中發生反應的離子方程式是 ．

（3）下列說法正確的是（填字母） ．

a．①中可選用鹽酸，③中只能用硫酸

b．溶液B中含有OH﹣、SiO32﹣、AlO2﹣等陰離子

c．④中發生了氧化還原反應，固體C做還原劑

（4）原燒渣中Fe2O3的質量分數為 ．

Answer 1

【答案】（1）①②（2）Fe（OH）3+3H+=Fe3++3H2O（3）ac（4）48.00%（或0.48）

【解析】解：燒渣主要成份為Fe2O3、Al2O3和SiO2，不考慮其他雜質，與足量酸混合，離子反應方程式為Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O、Al2O3+6H+=2Al3++3H2O，；

SiO2和酸不反應，然后過濾得到的固體A為SiO2，溶液A中含有H+、Al3+、Fe3+，加入足量堿，發生的反應為Fe3++3OH﹣=Fe（OH）3↓、Al3++4OH﹣=AlO2﹣+2H2O，然后過濾得到的濾液B中含有偏鋁酸鹽和堿，固體B為Fe（OH）3，為防止引進雜質，酸用稀硫酸，B和稀硫酸反應生成Fe2（SO4）3，C中含有硫酸和硫酸鐵，加入固體C，為防止引入雜質，則固體C為Fe，發生氧化還原反應生成硫酸亞鐵，然后蒸發濃縮、冷卻結晶、過濾得到綠礬，

（1）通過以上分析知，采用過濾方法分離的是①②，故答案為：①②；

（2）氫氧化鐵和酸反應生成鐵鹽和水，離子方程式為Fe（OH）3+3H+=Fe3++3H2O，故答案為：Fe（OH）3+3H+=Fe3++3H2O；

（3）a． ①的目的是溶解金屬氧化物，③的目的是得到硫酸鹽，所以①中可選用鹽酸，③中只能用硫酸，，故正確；

b．通過以上分析知，溶液B中含有OH﹣、AlO2﹣，不含硅酸根離子，故錯誤；

c．④中發生了氧化還原反應，固體C做還原劑，失電子發生氧化反應，故正確；

故選ac；

（4）n[FeSO47H2O]==0.09mol，根據2Fe3++Fe=3Fe2+知，有的亞鐵離子來自于鐵離子，所以根據Fe原子守恒得n（Fe2O3）=××n[FeSO47H2O]=××0.09mol=0.03mol，m（Fe2O3）=0.03mol×160g/mol=4.8g，氧化鐵質量分數=100%=48.00%（或0.48），

故答案為：48.00%（或0.48）．