鐵及其他合物在工業生產中有著廣泛的應用．請按要求回答下列問題：
I．工業上利用硫酸鐵礦燒渣（主要成分為Fe2O3、Al2O3、SiO2等）為原料提取Fe2O3，工藝流程如圖1：
（1）濾液X中所含金屬陽離子有Fe3+、Al3+Fe3+、Al3+．
（2）步驟②中理論上發生反應的離子方程式依次為2Fe3++Fe=3Fe2+、2H++Fe=Fe2++H2↑2Fe3++Fe=3Fe2+、2H++Fe=Fe2++H2↑．
（3）結合圖2，分析步驟③調節pH的目的是沉淀鋁離子沉淀鋁離子．
（4）假設流程中礦渣中的鐵元素100%轉化到產品中，則硫酸鐵礦燒渣樣品中Fe2O3的質量分數范圍為（含m、n的代數式）小于2n3m×100%小于2n3m×100%．
（5）請設計實驗室中以硫酸鐵礦燒渣為原料提取氧化鐵的另一種方案：
向硫酸鐵礦燒渣原料中加入過量稀硫酸、充分攪拌、過濾，再向濾液中加入足量的氫氧化鈉氫氧化鈉溶液，接下來的一系列操作是攪拌、過濾過濾、洗滌、灼燒灼燒，最后獲得純凈的產品Fe2O3．
Ⅱ．幾位同學用鐵鹽溶液清洗試管中銀鏡，實驗設想如下：
（6）甲：認為含Fe3+的鹽無法洗去銀鏡．依據是Fe3+的氧化性（填“強于”或“弱于”）弱于弱于Ag+的氧化性，所以反應Fe3++Ag→Fe2++Ag+不可以發生，
（7）乙：查資料發現，用FeCl3溶液可以清洗銀鏡，于是他親自動手實驗，發現銀鏡迅速消失，另外還觀察到溶液變為淺綠色；為驗證Fe3+的還原產物，可選擇的試劑為鐵氰化鉀溶液鐵氰化鉀溶液．結合甲的分析和自己的實驗現象他得出結論：反應Fe2++Ag→Fe3++Ag是（填“可逆”或“不可逆”）可逆可逆反應．
（8）丙：結合甲、乙的設想，他用Fe（NO3）3溶液做對比實驗，發現清洗銀鏡的速率慢許多，他重新觀察乙的實驗試管中有白色沉淀，于是結合化學平衡理論分析，得出用FeCl3溶液清洗銀鏡的離子方程式Fe3++Ag+Cl-=Fe2++AgClFe3++Ag+Cl-=Fe2++AgCl．
2
n
3
m
2
n
3
m
【考點】制備實驗方案的設計．
【答案】Fe3+、Al3+；2Fe3++Fe=3Fe2+、2H++Fe=Fe2++H2↑；沉淀鋁離子；小于×100%；氫氧化鈉；過濾；灼燒；弱于；鐵氰化鉀溶液；可逆；Fe3++Ag+Cl-=Fe2++AgCl
2
n
3
m
【解答】
【點評】
聲明：本試題解析著作權屬菁優網所有，未經書面同意，不得復制發布。
發布：2024/6/27 10:35:59組卷：15引用：2難度：0.3
相似題
-
1．硫鐵礦燒渣是硫鐵礦生產硫酸過程中產生的工業廢渣（主要含Fe2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等雜質）．用該燒渣制取藥用輔料--紅氧化鐵的工藝流程如圖：
（1）在“還原焙燒”中產生的有毒氣體可能有．
（2）“酸浸”時間一般不超過20min,若在空氣中酸浸時間過長，溶液中Fe2+含量將下降，其原因是（用離子方程式表示）．
（3）根據下表數據：
在“除雜”步驟中，為除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值應小于氫氧化物 Al（OH）3 Mg（OH）2 Fe（OH）3 Fe（OH）2 開始沉淀的pH 3.10 8.54 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 11.04 3.68 9.61 ，檢驗Fe3+已經除盡的試劑是；當pH=5時，溶液中c（Al3+）=mol?L-1（已知常溫下Ksp[Al（OH）3]=2.0×10-33）．
（4）“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉變為碳酸亞鐵沉淀，則A的操作是．
（5）a g燒渣經過上述工藝可得紅氧化鐵b g.藥典標準規定，制得的紅氧化鐵中含氧化鐵不得少于98.0%，則所選用的燒渣中鐵的質量分數應不低于（用含a、b的表達式表示）．發布：2025/1/19 8:0:1組卷：114引用：4難度：0.5 -
2．硫鐵礦燒渣是硫鐵礦生產硫酸過程中產生的工業廢渣（主要含Fe2O3及少量SiO2、Al2O3等雜質）．用該燒渣制取藥用輔料--紅氧化鐵的工藝流程如下：
（1）在“還原焙燒”中產生的有毒氣體可能有．
（2）“酸浸”時間一般不超過20min,若在空氣中酸浸時間過長，溶液中Fe2+含量將下降，其原因是（用離子方程式表示）．
（3）根據下表數據：
在“除雜”步驟中，為除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值應小于氫氧化物 Al（OH）3 Fe（OH）3 Fe（OH）2 開始沉淀的pH 3.10 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 3.68 9.61 ，檢驗
Fe3+已經除盡的試劑是．
（4）“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉變為碳酸亞鐵沉淀，則操作B是．
（5）煅燒A的反應方程式是．
（6）a g燒渣經過上述工藝可得紅氧化鐵b g.藥典標準規定，制得的紅氧化鐵中含氧化鐵不得少于98.0%，則所選用的燒渣中鐵的質量分數應不低于（用含a、b的表達式表示）．發布：2025/1/19 8:0:1組卷：5引用：1難度：0.5 -
3．硫鐵礦燒渣是硫鐵礦生產硫酸過程中產生的工業廢渣（主要含Fe2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等雜質）．用該燒渣制取藥用輔料--紅氧化鐵的工藝流程如下：
（1）在“還原焙燒”中產生的有毒氣體可能有．
（2）“酸浸”時間一般不超過20min,若在空氣中酸浸時間過長，溶液中Fe2+含量將下降，其原因是（用離子方程式表示）．
（3）根據下表數據：
在“除雜”步驟中，為除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值應小于氫氧化物 Al（OH）3 Mg（OH）2 Fe（OH）3 Fe（OH）2 開始沉淀的pH 3.10 8.54 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 11.04 3.68 9.61 ，常溫下，當pH=5時，溶液中c（Al3+）=mol?L-1（已知常溫下Ksp[Al（OH）3]═2.0×10-33）．
（4）“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉變為碳酸亞鐵沉淀，則A的操作是．發布：2025/1/19 8:0:1組卷：12引用：1難度：0.5