【題目】某化學(xué)興趣小組以菱鐵礦(主要成分為FeCO3,含有SiO2、Al2O3等少量雜質(zhì))為原料制備氯化鐵晶體(FeCl3·6H2O)的實(shí)驗(yàn)過程如下:

(1)酸溶及后續(xù)過程中均需保持算過量,其目的除了提高鐵元素的浸出率之外,還有___________。

(2)操作Ⅰ名稱是_______________

(3)滴加H2O2溶液氧化時,發(fā)生主要反應(yīng)的離子方程式為_________________。

(4)在氧化過程中,如何檢驗(yàn)鐵元素全部以Fe3+形式存在:_______________________

(5)加入過量NaOH溶液的目的是__________________。

(6)請補(bǔ)充完整由過濾后得到的固體制備FeCl3·6H2O的實(shí)驗(yàn)方案:向過濾后所得固體______,用水洗滌固體2-3次,低溫干燥,得到FeCl3·6H2O。

【答案】抑制Fe3+水解過濾H2O2+2Fe2++2H+=2Fe3++2H2O取少許氧化后的溶液于試管中,向試管中滴加1-2滴酸性高錳酸鉀溶液,紫色不褪去,說明鐵元素全部以Fe3+形式存在將Al3+轉(zhuǎn)化為AlO2-,分離Fe3+Al3+加入稀鹽酸使固體完全溶解,在氯化氫氛圍內(nèi)蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶,過濾

【解析】試題分析:分析題給工藝流程知向菱鐵礦(主要成分為FeCO3,含有SiO2、Al2O3等少量雜質(zhì))加硫酸溶液酸溶,發(fā)生反應(yīng):FeCO3+2H+== Fe2+ + H2O+CO2↑、Al2O3 + 6H+==2Al3+ + 3H2O,經(jīng)操作 過濾,濾液為硫酸亞鐵和硫酸鋁的混合液,向?yàn)V液中加入H2O2溶液,發(fā)生反應(yīng):2Fe2+ + H2O2 + 2H+==2Fe3+ + 2H2O,然后再加入過量NaOH溶液發(fā)生反應(yīng):Fe3+ + 3OH- == Fe(OH)3↓、Al3+ + 4OH-==AlO2- + 2H2O,將Fe3+和Al3+分離,過濾的氫氧化鐵沉淀,向過濾后所得固體加入稀鹽酸使固體完全溶解,在氯化氫氛圍內(nèi)蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶,過濾,用水洗滌固體2-3次,低溫干燥,得到FeCl3·6H2O。

1)酸溶及后續(xù)過程中均需保持酸過量,其目的除了提高鐵元素的浸出率之外,還有抑制Fe3+水解。

2)操作Ⅰ名稱是過濾。

3)滴加H2O2溶液氧化時,發(fā)生主要反應(yīng)的離子方程式為2Fe2+ + H2O2 + 2H+==2Fe3+ + 2H2O 。

4)在氧化過程中,檢驗(yàn)鐵元素全部以Fe3+形式存在的實(shí)驗(yàn)方案為取少許氧化后的溶液于試管中,向試管中滴加1-2滴酸性高錳酸鉀溶液,紫色不褪去,說明鐵元素全部以Fe3+形式存在。

5)加入過量NaOH溶液的目的是將Al3+轉(zhuǎn)化為AlO2-,分離Fe3+Al3+。

6)由過濾后得到的固體制備FeCl3·6H2O的實(shí)驗(yàn)方案:向過濾后所得固體加入稀鹽酸使固體完全溶解,在氯化氫氛圍內(nèi)蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶,過濾,用水洗滌固體2-3次,低溫干燥,得到FeCl3·6H2O。

練習(xí)冊系列答案
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選項(xiàng)

①中的物質(zhì)

②中的物質(zhì)

預(yù)測裝置中現(xiàn)象

A

NO2

蒸餾水

試管充滿無色溶液

B

SO2

紫色石蕊溶液

溶液逐漸變?yōu)榧t色

C

NH3

AlCl3溶液

產(chǎn)生白色沉淀

D

Cl2

AgNO3溶液

產(chǎn)生白色沉淀

A. A B. B C. C D. D

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B.500 mL溶液中NO3濃度為0.4 mol·L-1

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D.500 mL溶液中NO3總數(shù)為0.2NA

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