Question

【題目】工業上用赤鐵礦(含Fe2O3、FeO，也含有Al2O3、MnO2、CuO等)制備FeSO4·7H2O(綠礬)的流程如下：

(1)實驗室中操作①的名稱為____。所需的玻璃儀器有燒杯、______、_____。

(2)氫氧化鈉溶液加入赤鐵礦中發生反應的離子方程式為_______________________。

(3)加入濾渣Ⅰ中的試劑a是___________，濾液Ⅱ中的主要金屬陽離子有_____。

(4)試劑b為__________________。

(5)濾渣Ⅲ中的主要成分是____________。操作④隔絕空氣的目的是___________。

Answer 1

【答案】過濾 漏斗 玻璃棒 Al2O3＋2OH－===2AlO＋H2O 硫酸(或H2SO4) Fe3＋、Fe2＋、Cu2＋ Fe Cu、Fe 防止溶液中的Fe2＋被空氣氧化為Fe3＋

【解析】

赤鐵礦(含Fe2O3、FeO，也含有Al2O3、MnO2、CuO等)，由制備流程可知，加NaOH后，Al2O3與NaOH反應，則濾液I中含OH-、AlO2-，濾渣I中含Fe2O3、FeO、MnO2、CuO，加試劑a為硫酸，操作①②均為過濾，濾液Ⅱ中含硫酸、Fe2(SO4)3、FeSO4、CuSO4，試劑b為Fe，操作③為過濾，濾渣Ⅲ為Cu、Fe，濾液Ⅲ含FeSO4，蒸發濃縮、冷卻結晶得到綠礬，以此來解答。

(1)操作①的目的為固液分離，則操作名稱為過濾，該操作所需的玻璃儀器有燒杯、漏斗、玻璃棒；

(2) NaOH溶液加入赤鐵礦中，氧化鋁溶于NaOH溶液生成NaAlO2和水，發生反應的離子方程式為Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O；

(3) 試劑a為硫酸，溶解Fe2O3、FeO和CuO，，則濾液Ⅱ中的主要金屬陽離子有Fe3＋、Fe2＋和Cu2＋；

(4)加入試劑b的目的是將Fe3+還原為Fe2+，同時除去Cu2+，則在不引入新的雜質的基礎上，試劑b應選擇Fe；

(5)在含有Fe3＋、Fe2＋和Cu2＋的溶液中加入過量鐵粉，將Fe3+還原為Fe2+，同時除去Cu2+，則過濾所得濾渣Ⅲ中的主要成分是Fe、Cu；亞鐵離子不穩定，易被空氣氧化生成鐵離子，所以操作④隔絕空氣的目的是防止溶液中的Fe2+被空氣氧化為Fe3+。