某地煤矸石经预处理后含SiO2、Al2O3、Fe2O3，一种综合利用煤矸石制取绿矾（FeSO4•7H2O）的工艺流程如下图所示．（1）过滤操作需要用到的玻璃仪器除了烧杯、玻璃棒还有．（2）写出所选试

Question

某地煤矸石经预处理后含SiO₂、Al₂O₃、Fe₂O₃，一种综合利用煤矸石制取绿矾（FeSO₄•7H₂O）的工艺流程如下图所示．

（1）过滤操作需要用到的玻璃仪器除了烧杯、玻璃棒还有___．
（2）写出所选试剂X、Y的化学式：X___，Y___．
（3）滤液B中含的阴离子有___（写离子符号）．
（4）滤渣SiO₂可制取木材防火剂，该防火剂的化学式为___．
（5）由溶液D转化为溶液E的离子方程式为：___．
（6）根据图中数据，计算出原40g煤矸石中Fe₂O₃的质量分数为___．（假设适量均为恰好反应）

Answer 1

SiO₂与盐酸不反应，煤矸石加入盐酸，滤液A中含有氯化铝、氯化铁，在A中加入过量的强碱，如氢氧化钠溶液，可得到滤液B含有AlO₂^-，滤渣C含有氢氧化铁，然后加入稀硫酸，得到D为硫酸铁，加入铁粉，溶液E为硫酸亚铁，经蒸发结晶得到FeSO₄•7H₂O，
（1）过滤操作需要用到的玻璃仪器除了烧杯、玻璃棒还有漏斗，故答案为：漏斗；
（2）由以上分析可知X为NaOH或KOH，Y为H₂SO₄，故答案为：NaOH或KOH；H₂SO₄；
（3）滤液A中含有氯化铝、氯化铁，在A中加入过量的强碱，滤液B中含的阴离子为AlO₂^-、Cl^-、OH^-，故答案为：AlO₂^-、Cl^-、OH^-；
（4）滤渣SiO₂可制取木材防火剂，该防火剂的化学式为Na₂SiO₃，故答案为：Na₂SiO₃；
（5）D为硫酸铁，加入铁粉，溶液E为硫酸亚铁，离子方程式为Fe+2Fe³⁺=3Fe²⁺，故答案为：Fe+2Fe³⁺=3Fe²⁺；
（6）流程涉及反应为Fe+2Fe³⁺=3Fe²⁺，n（FeSO₄•7H₂O）=(83.4g)/(278g/mol)=0.3mol，
则n（Fe³⁺）=0.2mol，Fe₂O₃的物质的量为0.1mol，
所以原40g煤矸石中Fe₂O₃的质量分数为(0.1mol×160g/mol)/(40g)×100%=40%．
故答案为：40%．