Question

硫铁矿烧渣是一种重要的化工生产中间产物，主要成分是Fe₃O₄、Fe₂O₃、FeO和SiO₂等。下面是以硫铁矿烧渣制备高效净水剂聚合硫酸铁的流程图：

（1）实验室实现“操作I”所用的玻璃仪器有玻璃棒、         和烧杯；

（2）硫铁矿烧渣在“酸溶”前要粉碎的主要目的是             ，检验“酸溶”后的溶液中含有Fe^2＋的试剂及现象是                           ；

（3）“操作Ⅲ”系列操作名称依次为              、冷却结晶、过滤和洗涤。洗涤沉淀的方法是                        ；

（4）加入适量H₂O₂的目的是氧化Fe^2＋，写出H₂O₂氧化Fe^2＋为Fe^3＋的离子方程式：                      。

Answer

（每空2分，其中（1）为1分，共11分） （1）漏斗

（2）增大烧渣与硫酸的接触面积，加快烧渣的溶解速率 酸性KMnO4溶液，紫色褪去（其它合理答案也给分）

（3）蒸发浓缩（加热浓缩） 沿玻璃棒向漏斗里加入蒸馏水，使水没过沉淀物，等水自然流下后，重复操作2～3次。 （4）2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O

【解析】

试题分析：（l）根据流程图可知，操作I为过滤，需要的玻璃仪器有漏斗、玻璃棒、烧杯；（2）硫铁矿烧渣在“酸溶”前要粉碎的主要目的是增大烧渣与硫酸的接触面积，加快烧渣的溶解速率；“酸溶”后的溶液中含有Fe3+和Fe2+，Fe2+具有还原性，所以检验Fe2+试剂是KMnO4 溶液，现象是紫红色褪去；

（3）操作Ⅲ的目的是由溶液得到晶体FeSO4•7H2O，需蒸发浓缩、冷却结晶，洗涤的操作方法是向漏斗里加入蒸馏水，使水面没过沉淀物，等水自然流完后，重复操作2-3次，（4）酸性条件下H2O2氧化Fe2+为Fe3+，同时生成水，反应的离子方程式为2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O。

【考点定位】考查制备实验方案的设计与评价

【名师点晴】准确的分析流程、明确铁及其化合物的性质是解题的关键，侧重学生分析能力和创新能力的培养；具体流程分析：硫铁矿烧渣（主要成分是Fe3O4、Fe2O3、FeO和二氧化硅），加硫酸加热酸溶，水浸，过滤出不溶于酸的二氧化硅，滤液中含有硫酸铁和硫酸亚铁，加废铁皮，Fe与三价铁离子反应生成亚铁离子，过滤去除多余的铁，滤液为硫酸亚铁溶液，然后蒸发浓缩、冷却结晶，得到硫酸亚铁晶体，晶体中加稀硫酸、双氧水得到聚合硫酸铁[Fe2(OH)n(SO4)3-n/2]m。。