硫酸渣是用黄铁矿制造硫酸过程中排出的废渣，主要化学成分为SiO2（约45%）、Fe2O3（约40%）、Al2O3（约10

Question

硫酸渣是用黄铁矿制造硫酸过程中排出的废渣，主要化学成分为SiO2（约45%）、Fe2O3（约40%）、Al2O3（约10%）和MgO（约5%）．下表列出了相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH： 金属离子 开始沉淀的pH 沉淀完全的pH Fe3+ 2.2 3.2 Al3+ 3.7 4.7 Mg2+ 9.6 11.1某同学设计了如下方案，分离样品中各种金属元素，请回答下列问题．（1）试剂A的化学式：______；固体C的化学式：______；操作I的名称：______；（2）请你按上述框图形式进一步完成由“溶液D”到“Al2O3”的流程（注明试剂、条件和操作）；为了分析某硫酸渣中铁元素的含量，先将硫酸渣预处理，把铁元素还原成Fe2+，再用KMnO4标准溶液在酸性条件下进行氧化还原滴定，反应的离子方程式是：5Fe2++MnO4-+8H+→5Fe3++Mn2++4H2O（3）若用铁粉还原Fe3+，测得的铁元素的含量______（填“偏大”或“偏小”或“不变”）；如何确定Fe3+已全部被还原：______；（4）判断到达滴定终点的现象是______；（5）某同学称取2.000g硫酸渣，预处理后在容量瓶中配制成100mL溶液，移取25.00mL，试样溶液，用1.000×10-2mol/L KMnO4标准溶液滴定．达到滴定终点时，消耗标准溶液10.00mL，则硫酸渣中铁元素的质量分数是______．

Answer 1

依据废渣溶于过量盐酸得到溶液B中含有溶质为：MgCl₂、AlCl₃、FeCl₃和过量HCl；B溶液中加入氢氧化钠溶液，调节溶液PH=3.2后，生成氢氧化铁沉淀；和滤液MgCl₂、AlCl₃和过量HCl；在加入过量氢氧化钠溶液，过滤得到滤液中为NaCl，NaAlO₂；通入二氧化碳气体生成氢氧化铝沉淀，过滤得到氢氧化铝沉淀，灼烧得到Al₂O₃；
（1）废渣主要化学成分为SiO₂（约45%）、Fe₂O₃（约40%）、Al₂O₃（约10%）和MgO（约5%）；加入过量盐酸或稀硫酸，Fe₂O₃碱性氧化物，Al₂O₃两性氧化物、MgO碱性氧化物都溶于过量的酸，只有二氧化硅不溶，经过滤后可分离；根据表中数据可知调节溶液PH=3.2后，生成氢氧化铁沉淀，
故答案为：HCl （H₂SO₄）；  Fe（OH）₃； 过滤；
（2）依据流程图画出；，
故答案为：；
（3）若用铁粉还原Fe³⁺，会引入更多的铁元素，使测得的铁元素的含量偏大；可根据Fe³⁺的性质确定Fe³⁺是否已全部被还原，
故答案为：偏大；取预处理后的溶液少许，加入KSCN溶液，若不出现血红色，说明Fe³⁺已全部被还原；
（4）因KMnO₄标准溶液本身就是一种指示剂，滴入最后一滴溶液变为紫色；
故答案为：与滴下最后一滴KMnO₄标准溶液时，溶液颜色变为紫红色，且在半分钟内不褪色；
（5）利用关系式法计算：
5Fe^{2+_～～～～}MnO₄^-
2×10^-5mol  1.000×10^-2mol?L^-1×0.01L×4
铁元素的质量为：2×10^-3mol×56g/mol=0.112 g；
铁元素的质量分数为

0.112g

2.000g

×100%=5.6%，
故答案为：5.6%．

Answer 2

寒食(韩翃)