Question

現(xiàn)代循環(huán)經(jīng)濟(jì)要求綜合考慮環(huán)境污染和經(jīng)濟(jì)效益．請(qǐng)?zhí)顚懴铝锌瞻祝?br />（1）實(shí)驗(yàn)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(yīng)中作還原劑的物質(zhì)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(diào)節(jié)溶液的pH（填標(biāo)號(hào)）．
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(hào)）．
③步驟IV中，F(xiàn)eCO₃達(dá)到沉淀溶解平衡時(shí)，室溫下測(cè)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(qǐng)通過(guò)簡(jiǎn)單計(jì)算說(shuō)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(xué)方程式

 

．

Answer 1

分析：（1）二氧化硫是酸性氣體，可以和強(qiáng)堿氫氧化鈉之間反應(yīng)；
（2）含化合價(jià)升高元素的反應(yīng)物是還原劑；
（3）在礦鐵中加入酸，SiO₂不與酸反應(yīng)，過(guò)濾后所得濾渣為SiO₂，濾液A中加入過(guò)量鐵粉將Fe³⁺還原為Fe²⁺，可加入氨水調(diào)節(jié)溶液pH至5～6.5，過(guò)濾后在濾液中加入碳酸氫銨可生成FeCO₃，應(yīng)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(qiáng)堿氫氧化鈉之間反應(yīng)，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(jià)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(diào)節(jié)溶液pH至5～6.5，其它物質(zhì)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(yīng)，過(guò)濾后所得濾渣為SiO₂，濾液A中加入過(guò)量鐵粉將Fe³⁺還原為Fe²⁺，可加入氨水調(diào)節(jié)溶液pH至5～6.5，過(guò)濾后在濾液中主要含有亞鐵離子，故答案為：Fe²⁺；
③FeCO₃達(dá)到沉淀溶解平衡時(shí)，溶液的pH為8，c（Fe²⁺）為1.0×10^-5mol?L^-1時(shí)，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(huì)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(wú)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(xué)方程式為O₂+4FeCO₃

高溫  .

2Fe₂O₃+4CO₂，故答案為：O₂+4FeCO₃

高溫  .

2Fe₂O₃+4CO₂．

點(diǎn)評(píng)：本題考查物質(zhì)的制備和分離操作，側(cè)重于學(xué)生分析能力、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰�和綜合運(yùn)用化學(xué)知識(shí)能力的考查，為高考常見(jiàn)題型，題目難度不大，注意根據(jù)實(shí)驗(yàn)流程以及相關(guān)物質(zhì)的性質(zhì)解答該題．