(18分)鐵及其他合物在工業(yè)生產(chǎn)中有著廣泛的應用。請按要求回答下列問題:
I.工業(yè)上利用硫酸鐵礦燒渣(主要成分為Fe
2O
3、Al
2O
3、SiO
2等)為原料提取Fe
2O
3,工藝流程如下圖1:
(1)濾液X中所含金屬陽離子有
。
(2)步驟②中理論上發(fā)生反應的離子方程式依次為
。
(3)結(jié)合圖2,分析步驟③調(diào)節(jié)pH的目的是
。
(4)假設(shè)流程中礦渣中的鐵元素100%轉(zhuǎn)化到產(chǎn)品中,則硫酸鐵礦燒渣樣品中Fe
2O
3的質(zhì)量分數(shù)范圍為(含m、n的代數(shù)式)
。
(5)請設(shè)計實驗室中以硫酸鐵礦燒渣為原料提取氧化鐵的另一種方案:向硫酸鐵礦燒渣原料中加入過量稀硫酸、充分攪拌、過濾,再向濾液中加入足量的
溶液,接下來的一系列操作是攪拌、
、洗滌、
,最后獲得純凈的產(chǎn)品Fe
2O
3。
Ⅱ.幾位同學用鐵鹽溶液清洗試管中銀鏡,實驗設(shè)想如下:
(6)甲:認為含F(xiàn)e
3+的鹽無法洗去銀鏡。依據(jù)是Fe
3+的氧化性(填“強于”或“弱于”)
Ag
+的氧化性,所以反應Fe
3++Ag→Fe
2++Ag
+不可以發(fā)生。
(7)乙:查資料發(fā)現(xiàn),用FeCl
3溶液可以清洗銀鏡,于是他親自動手實驗,發(fā)現(xiàn)銀鏡迅速消失,另外還觀察到溶液變?yōu)闇\綠色;為驗證Fe
3+的還原產(chǎn)物,可選擇的試劑為
。結(jié)合甲的分析和自己的實驗現(xiàn)象他得出結(jié)論:反應Fe
2++Ag→Fe
3++Ag是(填“可逆”或“不可逆”)
反應。
(8)丙:結(jié)合甲、乙的設(shè)想,他用Fe(NO
3)
3溶液做對比實驗,發(fā)現(xiàn)清洗銀鏡的速率慢許多,他重新觀察乙的實驗試管中有白色沉淀,于是結(jié)合化學平衡理論分析,得出用FeCl
3溶液清洗銀鏡的離子方程式:
。