Question

【題目】工業(yè)上利用硫鐵礦燒渣(主要成分為Fe2O3、FeO、SiO2等)為原料制備高檔顏料鐵紅(Fe2O3)，具體生產(chǎn)流程如下：

試回答下列問題：

（1）濾液X中含有的金屬陽離子是______(填離子符號)。

（2）步驟Ⅲ中可選用____(填字母)調(diào)節(jié)溶液的pH。

A．稀硝酸　　 B．氨水

C．氫氧化鈉溶液　　 D．高錳酸鉀溶液

（3）步驟Ⅳ中，FeCO3沉淀完全后，溶液中含有少量Fe2＋，檢驗(yàn)Fe2＋的方法是____________

（4）步驟Ⅳ的反應(yīng)溫度一般需控制在35 ℃以下，其目的是__________________________。

（5）在空氣中煅燒FeCO3生成產(chǎn)品氧化鐵的化學(xué)方程式為__________________________。

Answer 1

【答案】Fe2＋、Fe3＋B取少量溶液，加入硫氰化鉀溶液，不顯紅色，然后滴加氯水，溶液變?yōu)榧t色防止NH4HCO3分解，減少Fe2＋的水解4FeCO3＋O22Fe2O3＋4CO2

【解析】

硫鐵礦燒渣加硫酸后生成硫酸亞鐵、硫酸鐵，過濾后得濾渣為二氧化硅，濾液中加過量鐵粉，生成硫酸亞鐵溶液，調(diào)節(jié)pH后加入碳酸氫銨溶液，可生成碳酸亞鐵固體，經(jīng)洗滌、干燥，在空氣中灼燒時發(fā)生分解，且與空氣中的氧氣發(fā)生氧化還原反應(yīng)，可生成氧化鐵。

（1）硫鐵礦燒渣主要成分為Fe2O3、FeO、SiO2等，酸浸后鐵的氧化物和酸反應(yīng)溶解，二氧化硅不與酸反應(yīng)。

（2）依據(jù)步驟Ⅱ加入過量鐵粉濾液，鐵反應(yīng)后生成亞鐵離子，步驟Ⅲ加入試劑調(diào)節(jié)溶液pH至5-6.5，試劑不能氧化亞鐵離子，不能是堿性強(qiáng)的溶液；

（3）用硫氰化鉀溶液，不顯紅色，然后滴加氯水顯紅色來檢驗(yàn)；

（4）溫度過高碳酸氫銨會分解，溫度升高促進(jìn)亞鐵離子的水解；

（5）空氣中煅燒碳酸亞鐵，是碳酸亞鐵和氧氣反應(yīng)生成氧化鐵和二氧化碳，原子守恒配平寫出方程式。

（1）硫鐵礦燒渣主要成分為Fe2O3、FeO、SiO2等，酸浸后鐵的氧化物和酸反應(yīng)溶解，二氧化硅不與酸反應(yīng)，氧化鐵溶解后生成鐵離子，氧化亞鐵溶解后生成亞鐵離子；

（2）由步驟Ⅱ加入過量鐵粉濾液中陽離子為亞鐵離子，步驟Ⅲ加入試劑調(diào)節(jié)溶液pH至5-6.5，試劑不能氧化亞鐵離子，強(qiáng)堿性溶液會沉淀亞鐵離子，

A．稀硝酸具有氫氧化性能氧化亞鐵離子，故A不符合；

B．氨水是弱堿，可以調(diào)節(jié)溶液pH，故B符合；

C．氫氧化鈉溶液 是強(qiáng)堿溶液，加入會沉淀亞鐵離子，故C不符合；

D．高錳酸鉀溶液具有強(qiáng)氧化性，能氧化亞鐵離子，故D不符合；

故選B；

（3）檢驗(yàn)Fe2＋的方法是：取少量溶液，加入硫氰化鉀溶液，不顯紅色，然后滴加氯水，溶液變?yōu)榧t色；

（4）步驟Ⅳ的反應(yīng)溫度一般需控制在35℃以下，溫度過高碳酸氫銨會分解，溫度升高促進(jìn)亞鐵離子的水解。

（5）空氣中煅燒碳酸亞鐵，碳酸亞鐵和氧氣反應(yīng)生成氧化鐵和二氧化碳，由原子守恒，反應(yīng)的化學(xué)方程式為4FeCO3＋O22Fe2O3＋4CO2。