硫铁矿烧渣主要成分有Fe2O3、FeO、CaO、SiO2等,工业上常用于制备氧化铁红（Fe2O3）、硫铁矿经过褐煤还原焙

工业废渣主要含Fe₂O₃及少量SiO₂、A1₂O₃、CaO、MgO等杂质，加煤燃烧可生成CO、SO₂等有毒气体，加硫酸后只有二氧化硅不反应，酸浸时间过长，溶液中Fe²⁺含量将下降，被氧化生成Fe³⁺，过滤除去二氧化硅，然后除杂时结合生成沉淀的pH可知，pH大于4.77，小于7.11时Fe³⁺和Al³⁺完全转化为沉淀，而亚铁离子没有转化为沉淀，“中和合成”的目的是将溶液中Fe²⁺转变为碳酸亚铁沉淀，过滤得到A为碳酸亚铁，需要洗涤、干燥，然后加热得到氧化铁，
（1）由上述分析可知，“还原焙烧”中产生的有毒气体可能有CO、SO₂等，故答案为：CO、SO₂等；
（2）在空气中酸浸时间过长，溶液中Fe²⁺含量将下降，其原因是4Fe²⁺+O₂+4H⁺=4Fe³⁺+2H₂O，故答案为：4Fe²⁺+O₂+4H⁺=4Fe³⁺+2H₂O；
（3）由生成沉淀的pH可知，pH大于4.77，小于7.11时Fe³⁺和Al³⁺完全转化为沉淀，而亚铁离子没有转化为沉淀，则除去Fe³⁺和Al³⁺，溶液的pH最大值应小于7.11；当pH=5时，溶液中c（Al³⁺）=
2.0×10−33
(10−9)3=2.0×10^-6mol/L，故答案为：7.11；2.0×10^-6；
（4）A为碳酸亚铁，需要洗涤、干燥，然后加热得到氧化铁，故答案为：洗涤、干燥．

点评：
本题考点： 制备实验方案的设计；物质的分离、提纯的基本方法选择与应用．

考点点评： 本题考查制备实验方案的设计，为高频考点，把握制备原理及实验流程中的反应、物质的性质等为解答的关键，侧重分析与实验、计算能力的综合考查，题目难度不大．

（1）硫铁矿烧渣主要成分为Fe₂O₃、FeO、SiO₂等，酸浸后铁的氧化物和酸反应溶解，二氧化硅不与酸反应，氧化铁溶解后生成铁离子，氧化亚铁溶解后生成亚铁离子，故答案为：Fe²⁺、Fe³⁺；
（2）由步骤Ⅱ加入过量铁粉滤液中阳离子为亚铁离子，步骤Ⅲ加入试剂调节溶液pH至5-6.5，试剂不能氧化亚铁离子，强碱性溶液会沉淀亚铁离子，
A．稀硝酸具有氢氧化性能氧化亚铁离子，故A不符合；
B．氨水是弱碱，可以调节溶液PH，故B符合；
C．氢氧化钠溶液 是强碱溶液，加入会沉淀亚铁离子，故C不符合；
D．高锰酸钾溶液具有氢氧化性，能氧化亚铁离子，故D不符合；
故选B；
（3）由浓度商和溶度积常数比较分析判断，Q＜Ksp沉淀溶解，Q＞Ksp沉淀溶解，Q=Ksp沉淀溶解达到平衡，溶液中c（Fe²⁺）•c²（OH^-）=1.0×10^-5×（1×10^-6）²=1.0×10^-17＜K_sp[Fe（OH）₂]，故无Fe（OH）₂沉淀生成，
故答案为：否；溶液中c（Fe²⁺）•c²（OH^-）=1.0×10^-5×（1×10^-6）²=1.0×10^-17＜K_sp[Fe（OH）₂]，故无Fe（OH）₂沉淀生成；
（4）步骤Ⅳ的反应温度一般需控制在35℃以下，温度过高碳酸氢铵会分解，温度升高促进亚铁离子的水解，故答案为：防止NH₄HCO₃分解，减少Fe²⁺的水解；
（5）空气中煅烧碳酸亚铁，是碳酸亚铁和氧气反应生成氧化铁和二氧化碳，由原子守恒配平后反应的化学方程式为4FeCO₃+O₂

高温
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2Fe₂O₃+4CO₂，
故答案为：4FeCO₃+O₂

高温
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2Fe₂O₃+4CO₂．

点评：
本题考点： 铁的氧化物和氢氧化物；难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质；制备实验方案的设计．

考点点评： 本题考查了铁及其化合物性质的分析应用，主要是流程分析理解和反应过程的判断，题目难度中等．

（1）硫铁矿烧渣焙烧时所添加的还原剂最有可能的是碳，如加入铝、锌，可引入新杂质，而加入碳被氧化生成CO₂气体，不会引入新杂质，故答案为：C；
（2）焙烧后的固体为铁和二氧化硅的混合物，加入硫酸生成硫酸亚铁，如硫酸过量，则滤液中还含有硫酸，故答案为：FeSO₄ （或H₂SO₄和FeSO₄）；
（3）为防止NH₄HCO₃分解（或减少Fe²⁺的水解），反应Ⅰ的反应温度一般需控制在35℃以下，故答案为：防止NH₄HCO₃分解（或减少Fe²⁺的水解）；
（4）空气中煅烧FeCO₃生成铁红，反应的方程式为4FeCO₃ +O₂

高温
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2Fe₂O₃ +4CO₂，故答案为：4FeCO₃ +O₂

高温
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2Fe₂O₃ +4CO₂；
（5）产品a主要为硫酸钾，为检验是否含有氯化物杂质，应加入硝酸银，但在加入硝酸银之前应加入过量的硝酸钡溶液，以除去硫酸根离子，过滤后再加入硝酸银溶液，故答案为：滴加过量Ba（NO₃）₂溶液，过滤后向滤液中滴加AgNO₃溶液．

点评：
本题考点： 制备实验方案的设计；物质的分离、提纯的基本方法选择与应用．

考点点评： 本题考查物质的制备，侧重于学生的分析能力和实验能力的考查，为高考常见题型和高频考点，注意把握实验的流程和制备原理，难度中等．

（1）根据硫铁矿烧渣（主要成分Fe₂O₃、Fe₃O₄、FeO、SiO₂等）可知硫铁矿中含有很多物质，属于混合物；
（2）C与Fe₃O₄反应的反应物是碳与四氧化三铁写在等号的左边，生成物是铁和二氧化碳写在等号的右边，用观察法配平，反应条件是高温，所以方程式是：2C+Fe₃O₄

高温
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3Fe+2CO₂↑；
（3）酸浸后发生的反应是铁与硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，所以酸浸、过滤后滤液中的溶质主要是硫酸亚铁；
（4）因为碳酸氢铵受热分解为氨气、水、二氧化碳，所以反应I的反应温度一般需控制在35℃以下，其目的是防止碳酸氢铵受热分解；
（5）产品a主要为硫酸钾，为检验是否含有氯化物杂质，应加入硝酸银，但在加入硝酸银之前应加入过量的硝酸钡溶液，以除去硫酸根离子，过滤后再加入硝酸银溶液，故答案为：滴加过量Ba（NO₃）₂溶液，过滤后向滤液中滴加AgNO₃溶液．
故答案为：（1）混合；（2）2C+Fe₃O₄

高温
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3Fe+2CO₂↑；（3）FeSO₄ （或H₂SO₄和FeSO₄）；（4）防止NH₄HCO₃分解；（5）
操作 现象 结论
①取产品a的溶液少许，加入 加足量（或过量）Ba（NO₃）₂溶液
产生白色沉淀 目的是除尽产品中的K₂SO₄，避免干扰 Cl^-的检验
②过滤，向滤液中加 AgNO₃溶液
产生白色沉淀 原样品中含有氯化物（Cl^-）杂质

点评：
本题考点： 物质的相互转化和制备．

考点点评： 解答本题关键是要知道方程式的书写注意事项，知道纯净物与混合物的区别是：是否由一种物质组成；知道碳酸氢铵受热易分解．

（一）（1）反应物是一氧化碳和氧化铁，生成物是铁和二氧化碳，反应条件是高温，用观察法配平即可，所以方程式是：Fe₂0₃+3C0

高温
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2Fe+3C0₂；
（2）把不溶于液体的固体和液体分离方法是过滤，过滤用到的玻璃仪器有：烧杯、玻璃棒、漏斗；
（3）反应炉中一氧化碳还原氧化铁生成铁和二氧化碳，过量的一氧化碳会随二氧化碳逸出，因此气体B为一氧化碳和二氧化碳的混合气体，通过足量的氢氧化钠溶液后，二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，因此气体C主要成分是一氧化碳，一氧化碳可作为还原剂重复利用
（4）因为碳酸氢铵受热分解为氨气、水、二氧化碳，所以反应I的反应温度一般需控制在35℃以下，其目的是防止碳酸氢铵受热分解；
（5）根据复分解反应发生的条件，反应2中没有不溶物，但常温下硫酸钾的溶解度很小，在生成物中会以沉淀形式出现，所以反应可以发生，所以反应2在常温下能实现的原因是：常温下K₂SO₄的溶解度小，用硫酸钾饱和溶液清洗硫酸钾晶体，硫酸钾晶体不会减少，如果用水或其它溶液都会溶解一部分硫酸钾晶体；
因为硫酸根离子和银离子也会生成白色的硫酸银沉淀，所以需要先检验硫酸根离子，然后再检验氯离子，检验硫酸根离子可以加入硝酸钡溶液，加入氯化钡溶液，会引入氯离子，对氯离子的检验后造成干扰，所以为检验此晶体是否洗涤干净，可取最后一次洗涤液，先加入c，振荡、静置，再向上层清液中滴加a，观察现象即可判断．
（二）（6）实验前应先检查装置的气密性，否则会由于漏气使实验失败；
（7）二氧化碳一般用氢氧化钠溶液吸收，用澄清的石灰水检验，还可以检验二氧化碳是否除尽，一氧化碳可以用浓硫酸干燥；所以A中盛放的是氢氧化钠溶液，吸收二氧化碳，氢氧化钙是验证二氧化碳是否被除净，C中盛放的是浓硫酸，吸收水分；
（8）C装置是检验二氧化碳是否除尽，故答案为：验证二氧化碳已除尽
（9）由铁的氧化物有：FeO、Fe₃0₄、Fe₂O₃，在一定的条件下，均能够逐步失去其中的氧，最终被还原为铁，可知在800℃以上时，管内固体质量不再减少，说明只有铁了；
（10）根据固体质量的减少量可知开始一氧化碳与氧化铁反应生成四氧化三铁，随着温度升高再生成氧化亚铁，最后生成铁，所以在管内固体质量由48g变为46.4g时反应物是一氧化碳和氧化铁，生成物是四氧化三铁和二氧化碳，用观察法配平即可，所以方程式是：3Fe₂0₃+C0

高温
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2Fe₃0₄+C0₂．
【实验评价】没有参加反应的一氧化碳污染空气，所以缺点是缺少尾气处理装置．
故答案为：（1）Fe₂0₃+3C0

高温
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2Fe+3C0₂
（2）漏斗
（3）C
（4）防止碳酸氢铵受热分解
（5）常温下K₂S0₄的溶解度小（意思相近均给分）C、C、A
（6）检查装置气密性
（7）C、A
（8）检验二氧化碳是否被除尽（意思相近均给分）
（9）Fe
（10）3Fe₂0₃+C0

高温
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2Fe₃0₄+C0₂
【实验评价】
缺少尾气处理装置（意思相近均给分）．

点评：
本题考点： 物质的相互转化和制备；过滤的原理、方法及其应用；结晶的原理、方法及其应用；常见气体的检验与除杂方法；证明硫酸和可溶性硫酸盐；铁的冶炼；书写化学方程式、文字表达式、电离方程式．

考点点评： 解答本题关键是要知道从题目中提取有用信息，熟悉化学方程式的书写步骤，锻炼了学生分析问题解决问题的能力．

（1）硫铁矿烧渣是一种工业废渣（含F0₁O₃及少量SiO₁、Al₁O₃、6aO、MpO等杂质），依据流程分析，加入碳还原会和二氧化硅反应生成硅和一氧化碳，硫铁矿燃烧会生成二氧化硫，生成的污染性气体为一氧化碳和二氧化硫，
故答案为：6O、SO₁；
（1）依据高锰酸钾溶液氧化亚铁离子为铁离子，本身被还原为锰离子，依据电荷 守恒，电子守恒，原子守恒配平书写离子方程式为：MnO_e^-+5F0¹⁺+8H⁺═Mn¹⁺+5F0³⁺+eH₁O，滤液呈酸性需要用酸性滴定管取用，依据离子方程式计算5到滤液2亚铁离子物质的量，
MnO_e^-+5F0¹⁺+8H⁺═Mn¹⁺+5F0³⁺+eH₁O，
1 5
0.10mol/L×0.011.0el n（F0¹⁺）
n（F0¹⁺）=0.00601mol
5到亚铁离子的浓度为[0.00601mol/0.01L]=0.0301mol/L，
故答案为：酸式，0.0301mol/L；
（3）在空气2“酸浸”时间过长，溶液2F0¹⁺含量将下降的原因是亚铁离子在酸性溶液2被氧气氧化为铁离子，反应的离子方程式为：eF0¹⁺+O₁+eH⁺═eF0³⁺+1H₁O，
故答案为：eF0¹⁺+O₁+eH⁺═eF0³⁺+1H₁O；
（e）除去F0³⁺和Al³⁺，依据图表2沉淀所需PH分析，溶液PH小于7.11时，亚铁离子不沉淀，铁离子和铝离子完全沉淀，检验铁离子除KS6N外，可以加入苯酚出现紫色证明铁离子的存在，
故答案为：7.11，苯酚；
（5）将溶液2F0¹⁺转变为碳酸亚铁沉淀，防止混入杂质，需要对沉淀继续洗涤干燥，
故答案为：洗涤或洗涤、干燥；

点评：
本题考点： 铁的氧化物和氢氧化物；物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用；制备实验方案的设计．

考点点评： 本题考查了流程分析判断满屋子性质的分析和反应实验的现象和步骤是解题关键，滴定实验的掌握，除杂的分析应用是解题关键，题目难度中等．

（1）由于硫铁矿烧渣是由Fe₂O₃、Fe₃O₄、FeO等多种物质组成的，属于混合物；
（2）在高温条件下，CO与Fe₃O₄的反应生成了铁和二氧化碳，反应的方程式是：4CO+Fe₃O₄

高温
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3Fe+4CO₂；
（3）由题意可知，在高温条件下，一氧化碳与Fe₂O₃、Fe₃O₄、FeO反应生成的固体是铁，铁与过量的硫酸反应生成了硫酸亚铁和氢气，所以，溶液D中的溶质是硫酸亚铁和剩余的硫酸；
（4）由于硫酸亚铁与碳酸氢铵反应，生成了碳酸亚铁沉淀和硫酸铵，应通过过滤的操作分离，过滤时应用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和漏斗；
（5）反应炉内，在高温下过量的焦炭与氧气、与碳反应一氧化碳与铁的氧化物反应，得到的气体B的主要成分是二氧化碳和一氧化碳的混合物，再通过足量的氢氧化钠溶液得到的气体C是一氧化碳，由于一氧化碳有还原性，能还原铁的氧化物．所以，最好的处理方法是再通入反应炉中；
（6）由于硫酸根离子与钡离子结合生成了硫酸钡沉淀．所以，可以用氯化钡溶液来检验FeCO₃固体是否洗涤干净，如向最后的洗出液中加入氯化钡溶液，不产生白色沉淀，则证明洗涤干净了；
（7）在空气中煅烧FeCO₃生成Fe₂O₃与CO₂，该反应的方程式是：4FeCO₃+O₂

高温
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2Fe₂O₃+4CO₂．
故答为：（1）混合；（2）4CO+Fe₃O₄

高温
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3Fe+4CO₂；（3）FeSO₄和H₂SO₄；（4）漏斗；（5）CO，C；（6）B；（7）4FeCO₃+O₂

高温
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2Fe₂O₃+4CO₂．

点评：
本题考点： 物质的相互转化和制备．

考点点评： 本题的综合性较强，涉及的知识点较多，只有全面地掌握有关物质的组成、化学方程式的书写、离子的检验、一氧化碳的还原性、毒性等知识才能较好地完成本题．

（1）一氧化碳与四氧化三铁反应生成铁和二氧化碳，化学方程式为
（2）根据流程图反应炉中一氧化碳还原四氧化三铁生成铁和二氧化碳，固体A为铁，加入稍过量的硫酸，铁和硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，溶液D中含有硫酸亚铁和过量的硫酸，化学式为FeSO₄、H₂SO₄
（3）操作①是将固体碳酸亚铁和液体分开，因此采用过滤方法．
（4）反应炉中一氧化碳还原四氧化三铁生成铁和二氧化碳，过量的一氧化碳会随二氧化碳逸出，因此气体B为一氧化碳和二氧化碳的混合气体，通过足量的氢氧化钠溶液后，二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，因此气体C主要成分是一氧化碳，一氧化碳可作为还原剂重复利用
故答案为：（1）4CO+Fe₃O₄

高温
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3Fe+4CO₂；
（2）FeSO₄、H₂SO₄
（3）过滤；
（4）CO 作为还原剂重复利用

点评：
本题考点： 物质的相互转化和制备．

考点点评： 本题考查一氧化碳的还原性及分离混合物的方法，一氧化碳可用来还原金属氧化物．