Question

5．某化學(xué)興趣小組以菱鐵礦（主要成分為FeCO₃，含有SiO₂、Al₂O₃等少量雜質(zhì)）為原料制備氯化鐵晶體（FeCl₃•6H₂O）的實(shí)驗(yàn)過(guò)程如圖：

（1）酸溶及后續(xù)過(guò)程中均需保持算過(guò)量，其目的除了提高鐵元素的浸出率之外，還有抑制Fe³⁺水解．
（2）操作Ⅰ名稱是過(guò)濾．
（3）滴加H₂O₂溶液氧化時(shí)，發(fā)生主要反應(yīng)的離子方程式為H₂O₂+2Fe²⁺+2H⁺=2Fe³⁺+2H₂O．
（4）在氧化過(guò)程中，如何檢驗(yàn)鐵元素全部以Fe³⁺形式存在：取少許氧化后的溶液于試管中，向試管中滴加1-2滴酸性高錳酸鉀溶液，紫色不褪去，說(shuō)明鐵元素全部以Fe³⁺形式存在．
（5）加入過(guò)量NaOH溶液的目的是將Al³⁺轉(zhuǎn)化為AlO₂^-，分離Fe³⁺與Al³⁺．
（6）請(qǐng)補(bǔ)充完整由過(guò)濾后得到的固體制備FeCl₃•6H₂O的實(shí)驗(yàn)方案：向過(guò)濾后所得固體，用水洗滌固體2-3次，低溫干燥，得到FeCl₃•6H₂O．

Answer 1

分析 以菱鐵礦（主要成分為FeCO₃，含有SiO₂、Al₂O₃）為原料，加入稀硫酸酸溶過(guò)濾得到濾液為硫酸鋁、硫酸亞鐵溶液，濾渣為SiO₂，濾液中加入過(guò)氧化氫氧化亞鐵離子為鐵離子，加入過(guò)量氫氧化鈉溶液沉淀鐵離子，過(guò)濾得到氫氧化鐵，濾液為偏鋁酸鈉和氫氧化鈉的混合溶液，向過(guò)濾后所得固體，用水洗滌固體2-3次，加入稀鹽酸使固體完全溶解，在氯化氫氛圍內(nèi)蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶，過(guò)濾，低溫干燥，得到FeCl₃•6H₂O，據(jù)此分析解答．

解答 解：（1）酸溶及后續(xù)過(guò)程中均需保持算過(guò)量，其目的除了提高鐵元素的浸出率之外，還有抑制Fe³⁺水解；
故答案為：抑制Fe³⁺水解；
（2）向菱鐵礦加稀硫酸，二氧化硅不溶，從流程可知二氧化硅被除去，故操作Ⅰ為過(guò)濾；
故答案為：過(guò)濾；
（3）滴加H₂O₂溶液氧化時(shí)，發(fā)生主要反應(yīng)的離子方程式為：H₂O₂+2Fe²⁺+2H⁺=2Fe³⁺+2H₂O；
故答案為：H₂O₂+2Fe²⁺+2H⁺=2Fe³⁺+2H₂O；
（4）檢驗(yàn)鐵元素全部以Fe³⁺形式存在，即檢驗(yàn)是否有亞鐵離子即可，方法為：取少許氧化后的溶液于試管中，向試管中滴加1-2滴酸性高錳酸鉀溶液，紫色不褪去，說(shuō)明鐵元素全部以Fe³⁺形式存在；
故答案為：取少許氧化后的溶液于試管中，向試管中滴加1-2滴酸性高錳酸鉀溶液，紫色不褪去，說(shuō)明鐵元素全部以Fe³⁺形式存在；
（5）經(jīng)過(guò)氧化氫氧化后的溶液有鐵離子和鋁離子，加入過(guò)量NaOH溶液的目的是，將Al³⁺轉(zhuǎn)化為AlO₂^-，分離Fe³⁺與Al³⁺；
故答案為：將Al³⁺轉(zhuǎn)化為AlO₂^-，分離Fe³⁺與Al³⁺；
（6）過(guò)濾后得到的固體為氫氧化鐵，由氫氧化鐵制備FeCl₃•6H₂O的實(shí)驗(yàn)方案為：向過(guò)濾后所得固體，用水洗滌固體2-3次，加入稀鹽酸使固體完全溶解，在氯化氫氛圍內(nèi)蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶，過(guò)濾，低溫干燥，得到FeCl₃•6H₂O；
故答案為：加入稀鹽酸使固體完全溶解，在氯化氫氛圍內(nèi)蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶，過(guò)濾．

點(diǎn)評(píng) 本題考查物質(zhì)的制備實(shí)驗(yàn)及混合物的分離和提純，為高頻考點(diǎn)，把握流程圖中每一步發(fā)生的反應(yīng)及操作方法是解本題關(guān)鍵，注意結(jié)合題給信息解答，側(cè)重分析與實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ目疾�，題目難度中等．