Question

6．實驗室中，用硫鐵礦燒渣（主要成分為Fe₂O₃、FeO、SiO₂等）為原料制備高純氧化鐵的步驟如圖甲．

回答下列問題
（1）上述實驗中，濾渣1的主要成分是SiO₂，加入過量鐵粉的作用是將溶液X中Fe³⁺全部還原為Fe²⁺，濾渣2中加入稀鹽酸的離子方程式為Fe+2H⁺=Fe²⁺+H₂↑；檢驗溶液X中是否含有Fe³⁺的方法是用試管取溶液X少許，向其中滴加2～3滴KSCN溶液，若溶液變?yōu)檠�紅色，則該溶液中含有
Fe³⁺，否則不含有．
（2）實驗室欲用18.4mol•L^-1的濃硫酸配制480mL 1.0mol•L^-1的硫酸溶液，所用儀器除膠頭滴管、量筒、燒杯、玻璃棒外，還有500mL容量瓶（填寫儀器名稱），需取用濃硫酸的體積為27.2 mL．
（3）實驗室可用如圖乙裝置來制取NH₃和CO₂，a儀器名稱為分液漏斗，制取氨氣時，a中盛放的試劑的名稱是濃氨水，錐形瓶中盛放試劑為CaO；制取二氧化碳時，a中盛放的是稀鹽酸，錐形瓶中盛放的試劑為碳酸鈣．
（4）煅燒FeCO₃制取高純氧化鐵的化學(xué)方程式為4FeCO₃+O₂ $\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe₂O₃+4CO₂，每生成1mol 氧化鐵轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為2 mol．

Answer 1

分析 向硫鐵礦燒渣中加入硫酸，SiO₂不與酸反應(yīng)，氧化鐵和氧化亞鐵分別與硫酸發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)得到硫酸鐵和硫酸亞鐵，過濾后所得濾渣為SiO₂，濾液A中加入過量鐵粉將Fe³⁺還原為Fe²⁺，此反應(yīng)既為化合反應(yīng)又為氧化還原反應(yīng)，過濾后在濾液中通入氨氣和二氧化碳發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)生成FeCO₃和硫酸銨，高溫煅燒FeCO₃發(fā)生氧化還原反應(yīng)得Fe₂O₃，據(jù)此答題．

解答 解：向硫鐵礦燒渣中加入硫酸，SiO₂不與酸反應(yīng)，氧化鐵和氧化亞鐵分別與硫酸發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)得到硫酸鐵和硫酸亞鐵，過濾后所得濾渣為SiO₂，濾液A中加入過量鐵粉將Fe³⁺還原為Fe²⁺，此反應(yīng)既為化合反應(yīng)又為氧化還原反應(yīng)，過濾后在濾液中通入氨氣和二氧化碳發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)生成FeCO₃和硫酸銨，高溫煅燒FeCO₃發(fā)生氧化還原反應(yīng)得Fe₂O₃，
（1）根據(jù)分析可知，濾渣1的主要成分是SiO₂，溶液X中有鐵離子，加入過量鐵粉可以將鐵離子還原為亞鐵離子，濾渣2中主要是過量的鐵粉，加入稀鹽酸后鐵與稀鹽酸反應(yīng)生成亞鐵離子，反應(yīng)的離子方程式為Fe+2H⁺=Fe²⁺+H₂↑，檢驗溶液X中是否含有Fe³⁺的方法是用試管取溶液X少許，向其中滴加2～3滴KSCN溶液，若溶液變?yōu)檠�紅色，則該溶液中含有，
故答案為：SiO₂；將溶液X中Fe³⁺全部還原為Fe²⁺；Fe+2H⁺=Fe²⁺+H₂↑；用試管取溶液X少許，向其中滴加2～3滴KSCN溶液，若溶液變?yōu)檠�紅色，則該溶液中含有；
（2）實驗室欲用18.4mol•L^-1的濃硫酸配制480mL 1.0mol•L^-1的硫酸溶液，所用儀器除膠頭滴管、量筒、燒杯、玻璃棒外，還有500 mL容量瓶，需取用濃硫酸的體積為$\frac{1×500}{18.4}$mL=27.2mL，
故答案為：500 mL容量瓶；27.2；
（3）根據(jù)裝置圖可知，a儀器名稱為分液漏斗，制取氨氣時，用濃氨水與CaO作用制氨氣，所以a中盛放的試劑的名稱是濃氨水，錐形瓶中盛放試劑為CaO；制取二氧化碳時，用稀鹽酸與碳酸鈣反應(yīng)，所以a中盛放的是稀鹽酸，錐形瓶中盛放的試劑為碳酸鈣，
故答案為：分液漏斗；濃氨水；碳酸鈣；
（4）FeCO₃高溫煅燒可得Fe₂O₃，反應(yīng)的方程式為4FeCO₃+O₂ $\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe₂O₃+4CO₂，反應(yīng)中鐵由+2價升為+3價，所以每生成1mol氧化鐵轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為2mol，
故答案為：4FeCO₃+O₂ $\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe₂O₃+4CO₂；2．

點評 本題考查尾氣的處理、物質(zhì)的制備和分離操作，側(cè)重于學(xué)生分析能力、實驗?zāi)芰�和綜合運用化學(xué)知識能力的考查，為高考常見題型，題目難度中等，注意根據(jù)實驗流程以及相關(guān)物質(zhì)的性質(zhì)解答該題．