Question

用废铁屑（含Fe₂O₃、油污、碳及少量不溶于酸碱的杂质）制取铁红的流程如下：

回答下列问题：
（1）浊液B中一定含有常见的难溶物

 

（填化学式），热碱液作用

 

；
（2）溶液C加入H₂O₂发生反应的离子方程式

 

，操作Ⅰ名称是

 

、操作Ⅱ由浊液E到80.0gFe₂O₃包括

 

、

 

、

 

、

 

、

 

；
（3）检验C溶液加入H₂O₂后Fe²⁺已经完全变质应选择试剂是

 

；供选试剂：氯水、KSCN溶液、NaOH溶液、KMnO₄酸性溶液．
（4）若原铁屑质量100.0g，含铁元素质量分数70%，得到铁红80.0g，则铁屑中铁的利用率为

 

．

Answer 1

考点：物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用

专题：实验设计题

分析：用废铁屑（含Fe₂O₃、油污、碳及少量不溶于酸碱的杂质）加入热碱去油污，加入硫酸，铁和硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，氧化铁和硫酸反应生成硫酸铁和水，铁和铁离子反应生成亚铁离子；碳和不溶于酸碱的物质不反应，过滤后除去不溶性物质，滤液C中含铁离子、亚铁离子；加入过氧化氢溶液把亚铁离子氧化成铁离子，加入氨水生成氢氧化铁沉淀，沉淀过滤、洗涤、灼烧、冷却后称量、再灼烧、冷却称量直到质量不变得纯净氧化铁．
（1）废铁屑中碳和不溶于酸碱物质不与硫酸反应；热碱去油污能力强；
（2）溶液C中含亚铁离子可被过氧化氢氧化成铁离子；分离不溶性固体和溶液采取过滤方法，由浊液到沉淀需过滤、洗涤，氢氧化铁到氧化铁需灼烧；
（3）亚铁离子变质生成铁离子，应检验是否存在亚铁离子；
（4）根据铁守恒计算．

解答： 解：（1）废铁屑中碳和不溶于酸碱物质不与硫酸反应；热碱去油污能力强；
故答案为：碳；除油污；
（2）溶液C中含亚铁离子可被过氧化氢氧化成铁离子，反应的离子方程式为：H₂O₂+2Fe²⁺+2H⁺=2Fe³⁺+2H₂0；分离不溶性固体和溶液采取过滤方法；由浊液到沉淀需过滤、洗涤，氢氧化铁到氧化铁需灼烧、冷却称量、再灼烧、冷却再称量，直到两次称量差不变，记录氧化铁的质量为80.0g；
故答案为：H₂O₂+2Fe²⁺+2H⁺=2Fe³⁺+2H₂0；过滤；过滤、洗涤、灼烧、冷却、称量等；
（3）亚铁离子变质生成铁离子，要检验是否完全变质，应检验是否存在亚铁离子；应选用高锰酸钾，看高锰酸钾是否褪色．具体步骤为：取少量C溶液，滴加几滴高锰酸钾，用力震荡，若高锰酸钾无变化，证明无亚铁离子，亚铁离子完全变质，若高锰酸钾褪色，证明亚铁离子部分未完全变质；
故答案为：KMnO₄酸性溶液；
（4）2Fe～Fe₂O₃
   112         160
100.0g×70%    m
m=

100.0g×70%×160

112

=100.0g，铁屑中铁的利用率为：

80.0g

100.0g

×100%=80%，故答案为：80%．

点评：本题考查了由废铁屑制取铁红的实验设计，中等难度，注意围绕实验目的解题，（3）为易错点，误认为得检验铁离子错选硫氰化钾溶液，或用氯水和硫氰化钾溶液，不清楚溶液中铁离子会干扰亚铁离子检验．