Question

【題目】硫化亞鐵煅燒得到的燒渣的主要成分為FeO、Fe3O4和Fe2O3等。利用該燒渣制備鐵紅和副產品無氯鉀肥的流程如下：

回答下列問題：

（1）煅燒硫化亞鐵若生成Fe2O3和SO2，則生成標準狀況下11.2L SO2氣體，轉移電子的物質的量為____________。

（2）該流程中加入鐵粉的作用是____________（用離子方程式表示）。

（3）已知四種鹽的溶解度隨溫度變化的曲線如圖所示。請回答下列問題：

①向濾液II中加入NH4HCO3溶液所發生反應的離子方程式是________________。

②向(NH4)2SO4溶液加入KCl后得到無氯鉀肥應進行的操作為_________、________、洗滌、干燥等；反應的化學方程式為_______________。

（4）用含少量硫酸亞鐵和硫酸鐵的硫酸銅溶液制備CuSO4·5H2O的流程如下：

加入試劑X的目的是_____，調節溶液pH的試劑Y可能是_____（填字母編號）。

a．NaOH

b．CuO

c．NH3·H2O

d．Cu（OH）2CO3

Cu2+為0.2mol·L-1的溶液，欲除盡Fe3+（當離子濃度小于1*10-5mol·L-1時，離子已沉淀完全，）調整溶液pH的精確范圍是_____（已知：Kap［Cu（OH）2］=2×10-20，Kap［Fe（OH）3］=8.0×10-38，lg2=0.3）。

Answer 1

【答案】（1）3.5mol（2）Fe+2Fe3+=3Fe2+（3）①Fe2++2HCO3-=FeCO3↓+CO2↑+H2O

②蒸發結晶趁熱過濾（NH4）2SO4+2KClK2SO4↓+2NH4Cl

（4）將Fe2+氧化為Fe3+bd3.3≤pH<4.5

【解析】

試題分析：（1）煅燒硫化亞鐵生成Fe2O3和SO2，反應中1molFeS失去7mol電子，同時生成1molSO2，所以生成標準狀況下11.2L SO2氣體即0.5molSO2時，轉移電子的物質的量為。

（2）濾液中含有鐵離子，最終要轉化為碳酸亞鐵，所以該流程中加入鐵粉的作用是還原鐵離子，反應的用離子方程式為Fe+2Fe3+=3Fe2+。

（3）①根據流程圖可知向濾液II中加入NH4HCO3溶液生成碳酸亞鐵，根據原子守恒可知反應中還有CO2和水生成，則所發生反應的離子方程式是Fe2++2HCO3-=FeCO3↓+CO2↑+H2O。

②根據溶解度曲線可知氯化銨的溶解度受溫度的影響大于硫酸鉀，所以向(NH4)2SO4溶液加入KCl后得到無氯鉀肥應進行的操作為蒸發結晶、趁熱過濾、洗滌、干燥等，反應的化學方程式為（NH4）2SO4+2KClK2SO4↓+2NH4Cl。

（4）根據流程圖考點加入試劑X的目的是將溶液中的亞鐵離子轉化為鐵離子，從而最終轉化為氫氧化鐵沉淀。由于制備膽礬時不能引入新雜質，則調節溶液pH的試劑Y可能是氧化銅或堿式碳酸銅，答案選bd。根據氫氧化鐵的溶解度常數可知氫氧化鐵完全除盡時溶液中氫氧根的濃度是，所以pH＝3.3。銅離子開始沉淀時溶液中氫氧根濃度是，所以pH＝4.5，因此調整溶液pH的精確范圍是3.3≤pH<4.5。