Question

下图是某研究性学习小组设计的对一种废旧合金各成分（含有Cu、Fe、Si 三种成分）进行分离、回收再利用的工业流程，通过该流程能得到常用的单质、聚铁（碱式硫酸铁的聚合物）、铁红（Fe₂O₃）和绿矾（FeSO₄·7H₂O）。

（1）加入过量Fe₂(SO₄)₃溶液过程中与较活泼的金属反应的离子方程式：             。

（2）①中过量的还原剂应是             ，固体B是                。

（3）向溶液b中加入酸性KMnO₄溶液发生反应的离子方程式为            

（4）②中加入H₂O₂，并调节pH值得到溶液c，在⑥中，将溶液c控制到70～80 ℃的目的是                     。

（5）在③中，蒸发浓缩需要的硅酸盐仪器除酒精灯外，还有                  。

（6）在④中的氧化剂X是                    。

（7）在⑤中，向溶液b加入了NH₄HCO₃溶液，得到FeCO₃沉淀，写出其离子反应方程式：                       。

（8）在⑦中，写出FeCO₃煅烧的化学反应方程式：                         。

Answer

（1）2Fe3++Fe=3Fe2+

（2）铁粉（Fe）（1分）。铁粉、铜粉（Fe、Cu）。

（3）MnO4-+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O

（4）升高温度促进Fe3+的水解，过高温度不利于聚铁的形成（或者完全水解了）

（5）蒸发皿、玻璃棒

（6）Na2O2或NaClO（或其它合理答案）

（7）Fe2++2HCO3-=FeCO3↓+CO2↑+H2O

（8）FeCO3+O22Fe2O3+4CO2↑

【解析】

试题分析：（1）加入过量Fe2(SO4)3溶液能与Fe和Cu反应，铁较活泼，反应的离子方程式2Fe3+ + Fe = 3Fe2+；（2）根据流程，a含有Fe2+、Fe3+、Cu2+，加入还原剂后，a溶液中只含有Fe2+，所以①中过量的还原剂应是铁，固体B是铜；（3） 向溶液b中含有Fe2+，加入酸性KMnO4溶液发生反应的离子方程式为MnO4- + 5Fe2+ + 8H+ = Mn2+ + 5Fe3+ + 4H2O；（4）向溶液b中含有Fe2+，中加入H2O2，把Fe2+氧化为Fe3+，Fe3+易水解在⑥中，将溶液c控制到70～80 ℃的目的是升高温度促进Fe3+的水解 ，过高温度不利于聚铁的形成；（5）蒸发浓缩需要的硅酸盐仪器除酒精灯外，还有蒸发皿 、玻璃棒；（6）根据流程图，在④中的氧化剂X是Na2O2；（7）向溶液硫酸亚铁溶液中加入了NH4HCO3溶液，得到FeCO3沉淀，其离子反应方程式Fe2+ + 2HCO3- = FeCO3↓ + CO2↑+ H2O；（8）FeCO3煅烧生成氧化铁，化学反应方程式FeCO3+O22Fe2O3+4CO2↑。

考点：本题考查化学实验、氧化还原反应。