Question

【題目】如圖是某研究性學習小組設計的對一種廢舊合金各成分(含有Cu、Fe、Si三種成分)進行分離、回收再利用的工業流程，通過該流程能得到常用的單質、聚鐵(堿式硫酸鐵的聚合物)、鐵紅(Fe2O3)和綠礬(FeSO4·7H2O)。

(1)①中過量的還原劑應是____________________。

(2) 向溶液b中加入酸性KMnO4溶液發生反應的離子方程式為_______________________。

(3)②中加入H2O2，并調節pH值得到溶液c，在⑥中，將溶液c控制到70-80℃的目的是________。

(4)在③中，蒸發濃縮需要的硅酸鹽儀器除酒精燈外，還有_________________________。

(5)在④中的氧化劑X是________________________。

(6)在⑤中，向溶液b加入了NH4HCO3溶液，得到FeCO3沉淀，寫出離子反應方程式 ______________。

Answer 1

【答案】鐵粉 MnO4-+5Fe2+ +8H+=Mn2+ +5Fe3+ +4H2O 升高溫度促進Fe3+的水解，過高溫度不利于聚鐵的形成(或者完全水解) 蒸發皿、玻璃棒 Na2O2或NaClO Fe2+ +2HCO3- =FeCO3 ↓+ CO2 ↑+H2O

【解析】

根據流程圖，加入過量的Fe2(SO4)3溶液能與Fe和Cu反應，固體A為Si，a中含有Fe2+、Fe3+、Cu2+，加入還原劑后，b溶液中只含有Fe2+，所以①中過量的還原劑應是鐵粉，固體B是銅；向溶液b中加入H2O2，把Fe2+氧化為Fe3+，Fe3+易水解，在⑥中，將溶液c控制到70～80℃的目的是升高溫度促進Fe3+的水解，過高溫度不利于聚鐵的形成；向溶液硫酸亞鐵溶液中加入了NH4HCO3溶液，得到FeCO3沉淀，FeCO3煅燒生成氧化鐵，據此答題。

（1）根據流程圖，溶液a中含有Fe2+、Fe3+、Cu2+，加入還原劑后，b溶液中只含有Fe2+，所以①中過量的還原劑應是鐵，故答案為：鐵粉。

（2）溶液b中含有Fe2+，加入酸性KMnO4溶液發生反應的離子方程式為：MnO4-+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O；故答案為：MnO4-+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O。

（3）溶液b中含有Fe2+，向b中加入H2O2，把Fe2+氧化為Fe3+，Fe3+易水解，在⑥中，將溶液c控制到70～80℃的目的是升高溫度促進Fe3+的水解，過高溫度不利于聚鐵的形成；故答案為：升高溫度促進Fe3+的水解，過高溫度不利于聚鐵的形成(或者完全水解)。

（4）蒸發濃縮需要的硅酸鹽儀器除酒精燈外，還有蒸發皿、玻璃棒；故答案為：蒸發皿、玻璃棒。

（5）根據流程圖，在④中的氧化劑X是Na2O2或NaClO；故答案為：Na2O2或NaClO。

（6）向溶液硫酸亞鐵溶液中加入了NH4HCO3溶液，得到FeCO3沉淀，其離子反應方程式Fe2++2HCO3-=FeCO3↓+CO2↑+H2O；故答案為：Fe2++2HCO3-=FeCO3↓+CO2↑+H2O。