Question

現(xiàn)代循環(huán)經(jīng)濟要求綜合考慮環(huán)境污染和經(jīng)濟效益．請?zhí)顚懴铝锌瞻祝?br />（1）實驗室里，可用于吸收SO₂尾氣的一種試劑是

 

．
（2）某硫酸廠利用SO₂尾氣、廢鐵屑、空氣、水合成綠礬（FeSO₄?7H₂O），反應中作還原劑的物質是

 

．
（3）高純氧化鐵可作現(xiàn)代電子工業(yè)材料．以下是用硫鐵礦燒渣（主要成分為Fe₂O₃、Fe₃O₄、FeO、SiO₂）為原料制備高純氧化鐵（軟磁a-Fe₂O₃）的生產(chǎn)流程示意圖

①步驟Ⅲ中可選用

 

 試劑調節(jié)溶液的pH（填標號）．
A．稀硝酸         B．雙氧水     C．氨水 D．高錳酸鉀溶液
②濾液B中含有的主要金屬離子是

 

 （填離子符號）．
③步驟IV中，F(xiàn)eCO₃達到沉淀溶解平衡時，室溫下測得溶液的pH為8，c（Fe²⁺）為1.0×10^-5mol?L^-1．試判斷所得FeCO₃固體是否混有Fe（OH）₂：

 

 （填“是”或“否”），請通過簡單計算說明理由

 

．（已知：K_SP[Fe（OH）₂]=4.9×10^-17；K_SP[FeCO₃]=2.1×10^-11）
④寫出在空氣中煅燒FeCO₃制備高純氧化鐵的化學方程式

 

．

Answer 1

分析：（1）二氧化硫是酸性氣體，可以和強堿氫氧化鈉之間反應；
（2）含化合價升高元素的反應物是還原劑；
（3）在礦鐵中加入酸，SiO₂不與酸反應，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⁺，可加入氨水調節(jié)溶液pH至5～6.5，過濾后在濾液中加入碳酸氫銨可生成FeCO₃，應高溫煅燒可得Fe₂O₃，濾液C為銨鹽，可作為氮肥施用．

解答：解：（1）二氧化硫是酸性氣體，可以和強堿氫氧化鈉之間反應，故答案為：氫氧化鈉溶液；
（2）利用SO₂尾氣、廢鐵屑、空氣、水合成綠礬（FeSO₄?7H₂O），鐵以及硫元素的化合價均升高了，所以Fe、SO₂是還原劑，故答案為：Fe、SO₂；
（3）①步驟Ⅲ可加入氨水調節(jié)溶液pH至5～6.5，其它物質都具有氧化性，可將亞鐵離子氧化，不能選，故答案為：C；
 ②在礦鐵中加入酸，SiO₂不與酸反應，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⁺，可加入氨水調節(jié)溶液pH至5～6.5，過濾后在濾液中主要含有亞鐵離子，故答案為：Fe²⁺；
③FeCO₃達到沉淀溶解平衡時，溶液的pH為8，c（Fe²⁺）為1.0×10^-5mol?L^-1時，根據(jù)氫氧化亞鐵的Qc=c（Fe²⁺）?c²（OH^-）=1.0×10^-5mol?L^-1×（10^-6mol/L）²=10^-17＜Ksp[Fe（OH）₂]，所以不會出現(xiàn)氫氧化亞鐵沉淀，故答案為：否；溶液中，c（Fe²⁺）?c²（OH^-）=1.0×10^-5（1×10^-6）²=1.0×10^-17＜Ksp[Fe（OH）₂]，故無Fe（OH）₂沉淀生成；
④在空氣中煅燒FeCO₃制備高純氧化鐵的化學方程式為O₂+4FeCO₃

高溫  .

2Fe₂O₃+4CO₂，故答案為：O₂+4FeCO₃

高溫  .

2Fe₂O₃+4CO₂．

點評：本題考查物質的制備和分離操作，側重于學生分析能力、實驗能力和綜合運用化學知識能力的考查，為高考常見題型，題目難度不大，注意根據(jù)實驗流程以及相關物質的性質解答該題．