(2022·河北高考)以焙烧黄铁矿FeS 2(杂质为-|||-石英等)产生的红渣为原料制备铵铁蓝-|||-Fe(NH4)Fe(CN)6颜料。工艺流程如下:-|||-足量 (NH4)2SO4-|||-H2SO4-|||-H2SO4 K4[Fe(CN)6] H2SO4-|||-50%) 黄铁矿 H2O 加热 NaClO3-|||-加热 加热 =3 加热 铵-|||-红 洗涤-|||-渣 酸浸 还原 工序 溶 沉铁 氧化 干燥 → 铁-|||-① 解 蓝-|||-滤渣① 滤渣② 母液(2022·河北高考)以焙烧黄铁矿FeS 2(杂质为-|||-石英等)产生的红渣为原料制备铵铁蓝-|||-Fe(NH4)Fe(CN)6颜料。工艺流程如下:-|||-足量 (NH4)2SO4-|||-H2SO4-|||-H2SO4 K4[Fe(CN)6] H2SO4-|||-50%) 黄铁矿 H2O 加热 NaClO3-|||-加热 加热 =3 加热 铵-|||-红 洗涤-|||-渣 酸浸 还原 工序 溶 沉铁 氧化 干燥 → 铁-|||-① 解 蓝-|||-滤渣① 滤渣② 母液

1. 考查要点：本题主要考查工艺流程中的物质变化、化学反应方程式的书写、离子方程式的分析、物质分离与提纯方法、化合价计算及试剂选择等知识点。
2. 解题核心：
   • 流程分析：通过工艺流程图明确各步骤的化学反应及目标产物。
   • 物质性质：利用Fe的氧化物、硫化物、配合物的性质分析反应条件。
   • 守恒与配平：根据原子守恒、电荷守恒配平化学方程式和离子方程式。
3. 破题关键：
   • 红渣成分：黄铁矿（FeS₂）焙烧生成Fe₂O₃和SO₂，杂质SiO₂不参与反应。
   • 研磨作用：增大接触面积，加快反应速率。
   • 氧化还原反应：Fe³⁺被FeS₂还原为Fe²⁺，ClO₃⁻氧化Fe²⁺为Fe³⁺。
   • 母液循环：蒸发浓缩、冷却结晶析出晶体。

(1) 红渣的主要成分与滤渣①的成分

• 红渣：黄铁矿（FeS₂）焙烧生成Fe₂O₃，杂质SiO₂不反应，故主要成分为 Fe₂O₃ 和 SiO₂。
• 滤渣①：酸浸后未溶解的SiO₂残留，故为 SiO₂。

(2) 黄铁矿研细的目的

• 增大接触面积，加快反应速率，提高黄铁矿利用率。

(3) 还原工序的化学方程式

• Fe³⁺被FeS₂还原为Fe²⁺，反应为：
  $7\text{Fe}_2(\text{SO}_4)_3 + \text{FeS}_2 + 8\text{H}_2\text{O} \rightarrow 15\text{FeSO}_4 + 8\text{H}_2\text{SO}_4$

(4) 工序①的名称

• 母液循环需通过 蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤 得到晶体。

(5) 白色沉淀中铁的化合价与氧化反应

• Fe的化合价：Fe(NH₄)Fe(CN)₆中，Fe(CN)₆³⁻的Fe为+3价，另一Fe为+2价。
• 氧化反应：ClO₃⁻在酸性条件下氧化Fe²⁺，生成铵铁蓝：
  $3\text{e}_2(\text{NH}_3)_2\text{Fe}(\text{CN})_6 + \text{ClO}_3^- + 6\text{H}^+ \rightarrow \text{GFe}(\text{NH}_4)_2\text{Fe}_2(\text{CN})_6 + 3\text{H}_2\text{O} + \text{Cl}^- + 6\text{NH}_4^+$

(6) 制备Fe₂O₃·xH₂O和(NH₄)₂SO₄的试剂

• H₂O₂：氧化Fe²⁺为Fe³⁺。
• NH₃·H₂O：调节pH使Fe³⁺水解生成Fe(OH)₃，过滤后灼烧得Fe₂O₃·xH₂O，母液蒸发结晶得(NH₄)₂SO₄。