Question

【題目】硫鐵礦燒渣中含有、、、、等，為了充分利用資源，一種利用硫鐵礦燒渣制綠礬（）的化工流程如下：

回答下列問(wèn)題：

（1）酸浸需要使用較濃的硫酸并加熱，目的是________________________________，現(xiàn)有，的硫酸，其物質(zhì)的量濃度_____________（保留3位有效數(shù)字）。

（2）濾渣除外，還可能含有__________，溶液Ⅰ需保持，原因是__________。

（3）用還原時(shí)，當(dāng)氧化產(chǎn)物為，發(fā)生主要反應(yīng)的離子方程式是___________________，檢驗(yàn)該反應(yīng)是否完全發(fā)生，所用的試劑是___________________。

（4）除雜時(shí)，除去溶液中的，適宜的物質(zhì)是_______________。

A NaOH B H2S C FeS D 氨水

（5）已知，在不同溫度下的溶解度和析出晶體的組成如下表：

70

溫度/℃	0	10	30	50	56.7	60	64	80	90
溶解度/g	14.0	17.0	25.0	33.0	35.2	35.3	35.6	33.0	30.5	27.0
析出晶體

如要獲得，則需對(duì)溶液Ⅱ進(jìn)行的操作是：蒸發(fā)濃縮，___________________，過(guò)濾，洗滌，干燥。

Answer 1

【答案】加快反應(yīng)速率 11.4 CaSO4 抑制Fe3+水解 14Fe3++FeS2+8H2O===15Fe2++2 SO42-+16H+ KSCN溶液 BC 冷卻至57℃結(jié)晶

【解析】

硫鐵礦燒渣加入硫酸酸浸，得到濾渣為SiO2，濾液中含有三價(jià)鐵離子、鋁離子、鈣離子、硫酸根等，加入活化硫鐵礦還原得到濾液含有硫酸亞鐵、硫酸鋁，調(diào)節(jié)溶液pH5.2～6.5之間可除去鋁離子，過(guò)濾、蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶得到FeSO47H2O晶體。

（1）為加快酸浸的速度可增大硫酸的濃度，還可以加熱，升高溫度，還可以把礦渣粉碎，

酸浸需要使用較濃的硫酸并加熱，現(xiàn)有，的硫酸，其物質(zhì)的量濃度=11.4（保留3位有效數(shù)字）。

答案為：11.4；

（2）酸浸過(guò)程中，硫酸一定是過(guò)量的，濾液中會(huì)含有硫酸根離子，由于硫酸鈣是微溶物，鈣離子可與硫酸根離子結(jié)合形成硫酸鈣沉淀，濾渣除外，還可能由硫酸鈣。濾液中的三價(jià)鐵離子易水解，若溶液PH過(guò)高，導(dǎo)致三價(jià)鐵離子生成氫氧化鐵沉淀，因此溶液中的PH要保持在0.5到1左右，來(lái)抑制鐵離子水解；

答案為：CaSO4；抑制Fe3+水解；

（3）用還原三價(jià)鐵離子時(shí)，當(dāng)氧化產(chǎn)物為，發(fā)生主要反應(yīng)的離子方程式是14Fe3++FeS2+8H2O===15Fe2++2 SO42-+16H+，檢驗(yàn)三價(jià)鐵是否完全被還原，取少量溶液于試管中，只需要向溶液中加入硫氰化鉀，若溶液不變色，說(shuō)明三價(jià)鐵離子完全被還原為亞鐵離子，若有紅色出現(xiàn)，說(shuō)明溶液中還含有三價(jià)鐵。

答案為：14Fe3++FeS2+8H2O===15Fe2++2 SO42-+16H+ ；KSCN溶液。

（4）除雜時(shí)，不能引入新的雜質(zhì)，還要將雜質(zhì)離子處理干凈，

A. NaOH可以出去銅離子，同時(shí)引入了鈉離子，故A不符合；

B. H2S可與銅離子反應(yīng)轉(zhuǎn)化為硫化銅沉淀，還可防止亞鐵離子水解，后面制取晶體蒸發(fā)操作又可以除去過(guò)量的硫化氫，沒(méi)有向溶液中引入新雜質(zhì)，故B符合；

C FeS既可用于除去銅離子，硫化銅和FeS都不溶于水，不會(huì)引入新的雜質(zhì)，故C符合；

D 氨水可以沉淀銅離子生成氫氧化銅，過(guò)量還會(huì)使沉淀溶解，同時(shí)向溶液中引入銨根離子，故D不符合。

答案為：BC

（5）有表格數(shù)據(jù)可知，溫度高于56.7℃會(huì)轉(zhuǎn)化為，高于70℃轉(zhuǎn)化為，溫度低于50度，析出晶體產(chǎn)率較低，因此在結(jié)晶過(guò)程中，蒸發(fā)濃縮后，冷卻至低于57℃時(shí)進(jìn)行結(jié)晶，過(guò)濾，洗滌、干燥；

答案為：冷卻至57℃ 結(jié)晶。