工业上采用硫铁矿焙烧去硫后的烧渣(主要成分为Fe2O3、FeO、SiO2、Al2O3,不考虑其他杂质)制取七水...
问题详情:
工业上采用硫铁矿焙烧去硫后的烧渣(主要成分为Fe2O3、FeO、SiO2、Al2O3,不考虑其他杂质)制取七水合硫*亚铁(FeSO4·7H2O),流程如下:
(1) 滤渣Ⅰ的主要成分是________(填化学式),滤渣Ⅱ的主要成分是________(填化学式)。
(2) 试剂X常选用SO2,写出“还原”过程中发生反应的离子方程式:________。
(3) 从分离出滤渣Ⅱ后的滤液中得到产品,应进行的*作是蒸发浓缩、________、过滤、洗涤、干燥。
(4) FeSO4·7H2O在医学上常用作补血剂。某课外小组通过以下实验方法测定某补血剂中亚铁离子的含量。
步骤a:取8片补血剂样品除去糖衣、研磨、溶解、过滤,将滤液配制成250 mL溶液;
步骤b:取上述溶液25 mL于锥形瓶中,加入少量硫**化,逐渐滴加0.010 0 mol·L-1的KMnO4溶液,反应为5Fe2++MnO4-+8H+===5Fe3++Mn2++4H2O。记录滴定终点时消耗KMnO4溶液的体积(假定*品中其他成分不与KMnO4反应)。
步骤c:重复“步骤b”2~3次,平均消耗KMnO4溶液20.00 mL。
① 步骤a中配制250 mL溶液需要的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、________、胶头滴管。
② 该补血剂中亚铁离子的含量为________mg/片(请写出计算过程)。
【回答】
【*】 (1). SiO2 (2). Al(OH)3 (3). 2Fe3++SO2+2H2O===2Fe2++SO42-+4H+ (4). 冷却结晶 (5). 250 mL容量瓶 (6). 25 mL溶液中:n(Fe2+)=5n(MnO4-)=5×0.010 0 mol·L-1×20.00×10-3 L=1.000 0×10-3 mol,250 mL溶液中:n(Fe2+)=1.000 0×10-3 mol×10=1.000 0×10-2 mol,1片补血剂样品中:m(Fe2+)=1.000 0×10-2 mol×56 g·mol-1/8= 0.070 0 g= 70mg
【解析】
【分析】
用硫铁矿焙烧去硫的烧渣(主要成分为Fe2O3、FeO、SiO2、Al2O3)制取七水合硫*亚铁(FeSO4·7H2O)过程中,中心元素是铁。故制备过程中必须除去杂质SiO2、Al2O3,并将三价铁还原为亚铁,据此分析解答相关问题。
【详解】(1) 用稀硫*浸取烧渣时,只有SiO2不溶,过滤I所得滤渣Ⅰ的主要成分是SiO2,滤液中主要含有Fe2(SO4)3、FeSO4、Al2(SO4)3等。试剂X将Fe3+还原为Fe2+,调节pH后过滤II所得滤渣II为Al(OH)3,滤液为FeSO4溶液。
(2) 用SO2将Fe3+还原为Fe2+,本身被氧化为SO42-,可以写出反应的离子方程式2Fe3++SO2+2H2O===2Fe2++SO42-+4H+。
(3) 过滤Ⅱ所得滤液为FeSO4溶液,要得到产品FeSO4·7H2O晶体,应将滤液蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥。
(4) ①配制250 mL溶液需要的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、250 mL容量瓶、胶头滴管。
②据5Fe2+ ~ MnO4-,25 mL溶液中
n(Fe2+)=5n(MnO4-)=5×0.010 0 mol·L-1×20.00×10-3 L=1.000 0×10-3 mol
则250 mL溶液中,n(Fe2+)=1.000 0×10-3 mol×10=1.000 0×10-2 mol
1片补血剂样品中,m(Fe2+)=1.000 0×10-2 mol×56 g·mol-1/8= 0.070 0 g=70mg
【点睛】解答工艺流程题,应以中心元素为线索,围绕原料的净化、主体反应及条件控制、产品的分离和提纯等分析有关问题。
知识点:金属元素的单质及其化合物
题型:综合题