Question

【題目】高純氧化鐵可作現代電子工業材料。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(Fe2O3)的生產流程示意圖。已知當溶液的pH大于6.5，Fe2+開始轉化成Fe(OH)2。

（1）步驟Ⅰ中過濾所得濾渣的主要成分是____，工業上可以利用一種弱酸溶解該物質，該弱酸為____。

（2）步驟Ⅱ中加入鐵粉的目的是____。

（3）寫出步驟Ⅳ中反應的離子方程式____。

（4）在空氣中煅燒FeCO3可制備高純氧化鐵，煅燒所需的主要儀器為____（寫一種儀器名稱），FeCO3在煅燒前應充分洗滌干凈，寫出實驗室洗滌沉淀的方法____。

（5）寫出煅燒FeCO3可制備高純氧化鐵反應的化學方程式：____。

Answer 1

【答案】SiO2 HF 將Fe3+還原為Fe2+ Fe2++2HCO3-=FeCO3↓+H2O+CO2↑ 坩堝 將沉淀放置于漏斗的濾紙上，加蒸餾水浸沒沉淀，靜止讓水全部濾干，重復2-3次 4FeCO3＋O22Fe2O3＋4CO2

【解析】

由流程圖可知，Fe2O3、Fe3O4、FeO與足量鹽酸反應生成氯化鐵、氯化亞鐵，SiO2不溶于鹽酸，過濾后，濾液A中含有氯化鐵、氯化亞鐵；濾液A中加入足量鐵粉，氯化鐵被還原為氯化亞鐵，濾液B中只含氯化亞鐵，加入碳酸氫銨后生成FeCO3沉淀，高溫煅燒得高純氧化鐵。

（1）Fe2O3、Fe3O4、FeO與足量鹽酸反應生成氯化鐵、氯化亞鐵，SiO2不溶于鹽酸，所以步驟Ⅰ中過濾所得濾渣的主要成分是SiO2；HF可以和SiO2反應生成四氟化硅和水，所以工業上可以用HF溶解SiO2；

（2）鐵粉與氯化鐵反應生成氯化亞鐵，所以加入鐵粉的目的是為了將Fe3＋還原為Fe2＋；

（3）步驟Ⅳ反應是是氯化亞鐵和碳酸氫銨反應生成FeCO3沉淀、二氧化碳和水，反應的離子方程式為Fe2++2HCO3-=FeCO↓+H2O+CO↑；

（4）實驗室煅燒固體所用主要儀器是坩堝；沉淀洗滌的基本操作是將沉淀放置于漏斗中的濾紙上，加蒸餾水浸沒沉淀，靜止讓水全部自然濾干，重復2-3次；

（5）煅燒FeCO3時，FeCO3和氧氣反應生成氧化鐵和二氧化碳，反應的化學方程式為4FeCO3＋O22Fe2O3＋4CO2。