Question

（16分）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，用硫酸渣制備鐵紅（Fe₂O₃）的過程如下：

（1）酸溶過程中Fe₂O₃與稀硫酸反應的化學方程式為                            ；
“濾渣A”主要成份的化學式為        。
（2）還原過程中加入FeS₂的目的是將溶液中的Fe^{3 +}還原為Fe^{2 +}，而本身被氧化為H₂SO₄，請完成該反應的離子方程式：FeS₂ + 14Fe^{3 +} +     H₂O="=" 15Fe^{2 +} +     SO₄^2- +      。
（3）氧化過程中，O₂、NaOH與Fe²⁺反應的離子方程式為                       。
（4）為了確保鐵紅的質(zhì)量，氧化過程需要調(diào)節(jié)溶液的pH的范圍是       （幾種離子沉淀的pH見下表）；濾液B可以回收的物質(zhì)有（寫化學式）                    。

沉淀物	Fe(OH)3	Al(OH)3	Fe(OH)2	Mg(OH)2
開始沉淀pH	2.7	3.8	7.6	9.4
完全沉淀pH	3.2	5.2	9.7	12.4

Answer 1

（16分）
（1）（5分）Fe₂O₃ + 3H₂SO₄ ="=" Fe₂(SO₄) ₃+ 3H₂O（2分�；瘜W式1分、配平1分）
SiO₂（2分。多寫FeS₂不扣分，多寫其它化學式0分）
（2）（3分）8   2    16H⁺（第空1分）
（3）（4分）4Fe^{2 +} + O₂ + 2H₂O + 8OH^－= 4Fe(OH)₃↓ （化學式對2分、配平2分。或
Fe²⁺+2OH^-=Fe(OH)₂↓（2分），4Fe(OH)₂+O₂+2H₂O=4Fe(OH)₃（2分）
（分兩個方程寫：第個方程式化學式對1分、配平1分）
（4）（5分）3.2~3.8（或之間的數(shù)據(jù)值，2分）   Na₂SO₄、Al₂(SO₄)₃、MgSO₄（3分，多寫H₂SO₄不扣分，多寫其它0分）

解析試題分析：（1）氧化鐵與稀硫酸反應生成硫酸鐵和水，化學方程式為Fe₂O₃ + 3H₂SO₄ ="=" Fe₂(SO₄) ₃+ 3H₂O；硫酸渣中只有二氧化硅不與稀硫酸反應，所以“濾渣A”主要成份的化學式為SiO₂；
（2）FeS₂中的S元素的化合價是-1價，生成物中Fe的化合價是+2價，S的化合價是+6價，整體升高14價，而Fe³⁺的化合價降低1價，根據(jù)升降化合價總數(shù)相等，所以Fe³⁺的系數(shù)是14，則SO₄^2-的系數(shù)是2，再根據(jù)元素守恒和電荷守恒判斷生成物中還有氫離子，其系數(shù)為16，則水的系數(shù)是8；
（3）O₂、NaOH與Fe²⁺反應生成氫氧化鐵沉淀，離子方程式為4Fe^{2 +} + O₂ + 2H₂O + 8OH^－= 4Fe(OH)₃↓；
（4）根據(jù)表中數(shù)據(jù)使鐵離子完全沉淀，而其他離子不能沉淀，所以溶液的pH的范圍是）3.2~3.8；濾液B中則含有其他離子的硫酸鹽，如Na₂SO₄、Al₂(SO₄)₃、MgSO₄。
考點：考查對工藝流程的分析，物質(zhì)的判斷，化學方程式的配平