Question

绿矾可用作除草剂、净水剂或抗贫血药等．某研究小组同学采用硫铁矿焙烧后的烧渣（主要成份为Fe₂O₃、Al₂O₃和SiO₂，不考虑其他杂质）制备绿矾，设计了如下流程．

请回答：

（1）①～③所涉及的实验操作方法中，用到过滤的是           （填序号）．

（2）③中发生反应的离子方程式是                             ．

（3）下列说法正确的是（填字母）      ．

a．①中可选用盐酸，③中只能用硫酸

b．溶液B中含有OH^﹣、SiO₃^2﹣、AlO₂^﹣等阴离子

c．④中发生了氧化还原反应，固体C做还原剂

（4）原烧渣中Fe₂O₃的质量分数为                  ．

Answer

（1）①②（2）Fe（OH）3+3H+=Fe3++3H2O（3）ac（4）48.00%（或0.48）

【解析】【解析】
烧渣主要成份为Fe2O3、Al2O3和SiO2，不考虑其他杂质，与足量酸混合，离子反应方程式为Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O、Al2O3+6H+=2Al3++3H2O，；

SiO2和酸不反应，然后过滤得到的固体A为SiO2，溶液A中含有H+、Al3+、Fe3+，加入足量碱，发生的反应为Fe3++3OH﹣=Fe（OH）3↓、Al3++4OH﹣=AlO2﹣+2H2O，然后过滤得到的滤液B中含有偏铝酸盐和碱，固体B为Fe（OH）3，为防止引进杂质，酸用稀硫酸，B和稀硫酸反应生成Fe2（SO4）3，C中含有硫酸和硫酸铁，加入固体C，为防止引入杂质，则固体C为Fe，发生氧化还原反应生成硫酸亚铁，然后蒸发浓缩、冷却结晶、过滤得到绿矾，

（1）通过以上分析知，采用过滤方法分离的是①②，故答案为：①②；

（2）氢氧化铁和酸反应生成铁盐和水，离子方程式为Fe（OH）3+3H+=Fe3++3H2O，故答案为：Fe（OH）3+3H+=Fe3++3H2O；

（3）a． ①的目的是溶解金属氧化物，③的目的是得到硫酸盐，所以①中可选用盐酸，③中只能用硫酸，，故正确；

b．通过以上分析知，溶液B中含有OH﹣、AlO2﹣，不含硅酸根离子，故错误；

c．④中发生了氧化还原反应，固体C做还原剂，失电子发生氧化反应，故正确；

故选ac；

（4）n[FeSO4•7H2O]==0.09mol，根据2Fe3++Fe=3Fe2+知，有的亚铁离子来自于铁离子，所以根据Fe原子守恒得n（Fe2O3）=××n[FeSO4•7H2O]=××0.09mol=0.03mol，m（Fe2O3）=0.03mol×160g/mol=4.8g，氧化铁质量分数=100%=48.00%（或0.48），

故答案为：48.00%（或0.48）．

【点评】本题考查物质制备，为高频考点，侧重考查学生分析推断及综合应用能力，明确流程图中发生的反应及物质分离提纯方法是解本题关键，注意原子守恒的灵活运用，注意绿矾中Fe元素来源，为易错点．