铁及其他合物在工业生产中有着广泛的应用．请按要求回答下列问题：
I．工业上利用硫酸铁矿烧渣（主要成分为Fe2O3、Al2O3、SiO2等）为原料提取Fe2O3，工艺流程如图1：
（1）滤液X中所含金属阳离子有Fe3+、Al3+Fe3+、Al3+．
（2）步骤②中理论上发生反应的离子方程式依次为2Fe3++Fe=3Fe2+、2H++Fe=Fe2++H2↑2Fe3++Fe=3Fe2+、2H++Fe=Fe2++H2↑．
（3）结合图2，分析步骤③调节pH的目的是沉淀铝离子沉淀铝离子．
（4）假设流程中矿渣中的铁元素100%转化到产品中，则硫酸铁矿烧渣样品中Fe2O3的质量分数范围为（含m、n的代数式）小于2n3m×100%小于2n3m×100%．
（5）请设计实验室中以硫酸铁矿烧渣为原料提取氧化铁的另一种方案：
向硫酸铁矿烧渣原料中加入过量稀硫酸、充分搅拌、过滤，再向滤液中加入足量的氢氧化钠氢氧化钠溶液，接下来的一系列操作是搅拌、过滤过滤、洗涤、灼烧灼烧，最后获得纯净的产品Fe2O3．
Ⅱ．几位同学用铁盐溶液清洗试管中银镜，实验设想如下：
（6）甲：认为含Fe3+的盐无法洗去银镜．依据是Fe3+的氧化性（填“强于”或“弱于”）弱于弱于Ag+的氧化性，所以反应Fe3++Ag→Fe2++Ag+不可以发生，
（7）乙：查资料发现，用FeCl3溶液可以清洗银镜，于是他亲自动手实验，发现银镜迅速消失，另外还观察到溶液变为浅绿色；为验证Fe3+的还原产物，可选择的试剂为铁氰化钾溶液铁氰化钾溶液．结合甲的分析和自己的实验现象他得出结论：反应Fe2++Ag→Fe3++Ag是（填“可逆”或“不可逆”）可逆可逆反应．
（8）丙：结合甲、乙的设想，他用Fe（NO3）3溶液做对比实验，发现清洗银镜的速率慢许多，他重新观察乙的实验试管中有白色沉淀，于是结合化学平衡理论分析，得出用FeCl3溶液清洗银镜的离子方程式Fe3++Ag+Cl-=Fe2++AgClFe3++Ag+Cl-=Fe2++AgCl．
2
n
3
m
2
n
3
m
【考点】制备实验方案的设计．
【答案】Fe3+、Al3+；2Fe3++Fe=3Fe2+、2H++Fe=Fe2++H2↑；沉淀铝离子；小于×100%；氢氧化钠；过滤；灼烧；弱于；铁氰化钾溶液；可逆；Fe3++Ag+Cl-=Fe2++AgCl
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n
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【解答】
【点评】
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发布：2024/6/27 10:35:59组卷：15引用：2难度：0.3
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1．硫铁矿烧渣是硫铁矿生产硫酸过程中产生的工业废渣（主要含Fe2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等杂质）．用该烧渣制取药用辅料--红氧化铁的工艺流程如图：
（1）在“还原焙烧”中产生的有毒气体可能有．
（2）“酸浸”时间一般不超过20min,若在空气中酸浸时间过长，溶液中Fe2+含量将下降，其原因是（用离子方程式表示）．
（3）根据下表数据：
在“除杂”步骤中，为除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值应小于氢氧化物 Al（OH）3 Mg（OH）2 Fe（OH）3 Fe（OH）2 开始沉淀的pH 3.10 8.54 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 11.04 3.68 9.61 ，检验Fe3+已经除尽的试剂是；当pH=5时，溶液中c（Al3+）=mol•L-1（已知常温下Ksp[Al（OH）3]=2.0×10-33）．
（4）“中和合成”的目的是将溶液中Fe2+转变为碳酸亚铁沉淀，则A的操作是．
（5）a g烧渣经过上述工艺可得红氧化铁b g.药典标准规定，制得的红氧化铁中含氧化铁不得少于98.0%，则所选用的烧渣中铁的质量分数应不低于（用含a、b的表达式表示）．发布：2025/1/19 8:0:1组卷：114引用：4难度：0.5 -
2．硫铁矿烧渣是硫铁矿生产硫酸过程中产生的工业废渣（主要含Fe2O3及少量SiO2、Al2O3等杂质）．用该烧渣制取药用辅料--红氧化铁的工艺流程如下：
（1）在“还原焙烧”中产生的有毒气体可能有．
（2）“酸浸”时间一般不超过20min,若在空气中酸浸时间过长，溶液中Fe2+含量将下降，其原因是（用离子方程式表示）．
（3）根据下表数据：
在“除杂”步骤中，为除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值应小于氢氧化物 Al（OH）3 Fe（OH）3 Fe（OH）2 开始沉淀的pH 3.10 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 3.68 9.61 ，检验
Fe3+已经除尽的试剂是．
（4）“中和合成”的目的是将溶液中Fe2+转变为碳酸亚铁沉淀，则操作B是．
（5）煅烧A的反应方程式是．
（6）a g烧渣经过上述工艺可得红氧化铁b g.药典标准规定，制得的红氧化铁中含氧化铁不得少于98.0%，则所选用的烧渣中铁的质量分数应不低于（用含a、b的表达式表示）．发布：2025/1/19 8:0:1组卷：5引用：1难度：0.5 -
3．硫铁矿烧渣是硫铁矿生产硫酸过程中产生的工业废渣（主要含Fe2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等杂质）．用该烧渣制取药用辅料--红氧化铁的工艺流程如下：
（1）在“还原焙烧”中产生的有毒气体可能有．
（2）“酸浸”时间一般不超过20min,若在空气中酸浸时间过长，溶液中Fe2+含量将下降，其原因是（用离子方程式表示）．
（3）根据下表数据：
在“除杂”步骤中，为除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值应小于氢氧化物 Al（OH）3 Mg（OH）2 Fe（OH）3 Fe（OH）2 开始沉淀的pH 3.10 8.54 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 11.04 3.68 9.61 ，常温下，当pH=5时，溶液中c（Al3+）=mol•L-1（已知常温下Ksp[Al（OH）3]═2.0×10-33）．
（4）“中和合成”的目的是将溶液中Fe2+转变为碳酸亚铁沉淀，则A的操作是．发布：2025/1/19 8:0:1组卷：12引用：1难度：0.5
