Question

【題目】黃鐵礦燒渣(主要成分為Fe2O3、Fe3O4、FeO、SiO2等)是生產(chǎn)硫酸的工業(yè)廢渣，其綜合利用對(duì)環(huán)境保護(hù)具有現(xiàn)實(shí)意義。利用黃鐵礦燒渣為原料制備高檔顏料—鐵紅(Fe2O3)的流程如下：

回答下列問題：

(1)“焙燒”時(shí)所添加的最佳還原劑是________(填序號(hào))。

a．焦炭 b．硫黃 c．鎂粉 d．鋅粉

(2)“過濾1”后的濾液中溶質(zhì)的主要成分是________________(填化學(xué)式)。

(3)“沉淀反應(yīng)”時(shí)不宜混入過多空氣，其原因?yàn)?/span>______________________(用離子方程式表示)。

(4)為檢驗(yàn)FeCO3是否洗滌干凈，可以向最后一次洗滌液中滴加________溶液。

(5)在空氣中煅燒FeCO3生成鐵紅和另一種氧化物，反應(yīng)的化學(xué)方程式為________。

(6)現(xiàn)有黃鐵礦燒渣500t，鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為16.8％，經(jīng)過一系列轉(zhuǎn)化后，得到90t鐵紅，該產(chǎn)品的產(chǎn)率為________。(提示：)

Answer 1

【答案】a 稀鹽酸和 37.5%

【解析】

本題要從含有雜質(zhì)的黃鐵礦燒渣中得到鐵紅(Fe2O3)，第一步焙燒將所有氧化物還原為單質(zhì)鐵和單質(zhì)硅，接下來用硫酸酸浸將鐵轉(zhuǎn)變?yōu)?/span>Fe2+，硅不與硫酸反應(yīng)，可以過濾除去；接下來加入碳酸氫銨，得到FeCO3沉淀，過濾、洗滌、干燥后再煅燒，煅燒時(shí)+2價(jià)的Fe被空氣中的氧氣氧化，最終得到Fe2O3，據(jù)此來分析即可。

(1)焙燒時(shí)加入焦炭是最好的選擇，焦炭可以還原鐵的氧化物和硅的氧化物，過量的焦炭在酸浸時(shí)不溶于硫酸，過濾即可除去，答案選a；

(2)根據(jù)分析，過濾1后的濾液中溶質(zhì)的主要成分是溶液；

(3)極易被空氣中的氧氣氧化，反應(yīng)的離子方程式為4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O；

(4)檢驗(yàn)FeCO3是否洗滌干凈，只要檢驗(yàn)最后的洗滌液中是否含有即可，因此我們可以取最后一次洗滌液，加入稀鹽酸和溶液，若無白色沉淀產(chǎn)生則證明已經(jīng)洗滌干凈；

(5)空氣中有氧氣，根據(jù)原子守恒，在空氣中煅燒FeCO3生成Fe2O3和CO2，反應(yīng)的化學(xué)方程式為4FeCO3+O22Fe2O3+4CO2；

(6)黃鐵礦燒渣中鐵元素的質(zhì)量為，根據(jù)Fe守恒，理論上能產(chǎn)生鐵紅的質(zhì)量為×160g/mol=240t的鐵紅，產(chǎn)品的產(chǎn)率為。