Question

以黃鐵礦為原料制硫酸產(chǎn)生的硫酸渣中含F(xiàn)e2O3、SiO2、Al2O3、MgO等。實(shí)驗(yàn)室模擬工業(yè)以硫酸渣制備鐵紅（Fe2O3），過程如下：

（1）硫酸渣的成分中屬于兩性氧化物的是 ，寫出酸溶過程Fe2O3與稀硫酸反應(yīng)的離子反應(yīng)方程式 ；

（2）生產(chǎn)過程中，為了確保鐵紅的純度，氧化過程需要調(diào)節(jié)溶液的pH的范圍是 （部分陽離子以氫氧化物形式沉淀時(shí)溶液的pH見下表）

沉淀物	Fe(OH)3	Al(OH)3	Fe(OH)2	Mg(OH)2
開始沉淀	2.7	3.8	7.5	9.4
完全沉淀	3.2	5.2	9.7	12.4

 

（3）濾渣A的主要成分為 ，濾液B可以回收的物質(zhì)有____________；

（4）簡(jiǎn)述洗滌過程的實(shí)驗(yàn)操作 ；

（5）已知硫酸渣質(zhì)量為w kg，假設(shè)鐵紅制備過程中，鐵元素?fù)p耗25%，最終得到鐵紅的質(zhì)量為m kg，則原來硫酸渣中鐵元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 （用最簡(jiǎn)分?jǐn)?shù)表達(dá)式表示）。

 

Answer 1

（1）Al2O3 Fe2O3 + 6H+ ==2Fe3+ + 3H2O

（2）3.2—3.8

（3）SiO2 Na2SO4 Al2(SO4)3 MgSO4

（4）沿玻璃棒向漏斗（過濾器）的沉淀加蒸餾水至淹沒沉淀，靜置使液體自然流出，重復(fù)操作數(shù)次（3次）至沉淀洗滌干凈。

（5）14m/15w

【解析】（1）Al2O3為兩性氧化物，硫酸渣的成分中屬于兩性氧化物的是Al2O3；Fe2O3與硫酸反應(yīng)生成Fe2(SO4)3和H2O，離子方程式是Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O；

（2）由題所給的數(shù)據(jù)可以看出，要使Fe3+完全沉淀而其它離子不能沉淀，其pH范圍是3.2-3.8;

（3）硫酸渣中SiO2不與硫酸反應(yīng),所以濾渣A的主要成分是SiO2；加入NaOH調(diào)節(jié)pH后，F(xiàn)e3+轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3沉淀，其它離子仍為硫酸鹽，所以濾液B可以回收的物質(zhì)有：Na2SO4、Al2(SO4)3、MgSO4。

（4）利用蒸餾水洗滌的方法是，沿玻璃棒向漏斗（過濾器）的沉淀加蒸餾水至淹沒沉淀，靜置使液體自然流出，重復(fù)操作數(shù)次（3次）至沉淀洗滌干凈。

（5）m kg鐵紅含鐵元素的質(zhì)量為112m/160，所以硫酸渣中鐵元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)為

14m/15w。