Question

【题目】铁的化合物有广泛用途，如碳酸亚铁（FeCO3）可作为补血剂，铁红（Fe2O3）可作为颜料。利用某硫酸厂产生的烧渣（主要含FeCO3、FeO，还有一定量的SiO2）制备碳酸亚铁的流程如图：

（1）“酸溶”时加快反应速率的方法有____（写出一种）。

（2）①“还原”时，FeS2与H2SO4不反应，Fe3+通过两个反应被还原，其中一个反应如下：FeS2+14Fe3++8H2O=15Fe2++2SO42-+16H+，则另一个反应的离子方程式为：___。

②FeS2还原后，检验Fe3+是否反应完全的方法是___。

（3）①“沉淀”时，需控制pH不宜过高，否则生成的FeCO3中可能混有___杂质；

②能否将NH4HCO3换成(NH4)2CO3___。

（4）FeCO3浊液长时间暴露在空气中，会有部分固体表面变为红褐色，同时释放出CO2，则与FeCO3反应的物质为___（填化学式）。

（5）FeCO3在空气中煅烧生成Fe2O3时，也会生成FeO。现煅烧34.8g的FeCO3，得到Fe2O3和FeO的混合物23.76g，则Fe2O3的质量为___g。

Answer 1

【答案】加热、增加硫酸的浓度、将烧渣粉碎、搅拌等 FeS2+2Fe3+=3Fe2++2S 取少量溶液，滴入几滴KSCN溶液，若溶液变为血红色，说明其中含有Fe3+，未反应完全 Fe(OH)3 能 O2、H2O 21.6

【解析】

⑴“酸溶”时加快反应速率的方法有加热、增加硫酸的浓度、将烧渣粉碎、搅拌等，故答案为加热、增加硫酸的浓度、将烧渣粉碎、搅拌等；

⑵①“还原”时，FeS2与H2SO4不反应，Fe3+通过两个反应被还原，其中一个反应如下：FeS2+14Fe3++8H2O=15Fe2++2SO42－+16H+，根据流程知，另一个反应中FeS2被氧化成S，另一个反应的离子方程式为：FeS2+2Fe3+=3Fe2++2S，故答案为FeS2+2Fe3+=3Fe2++2S；

②FeS2还原后，检验Fe3+是否反应完全的方法是取少量溶液于试管，滴入几滴KSCN溶液，若溶液变为血红色，说明其中含有Fe3+，未反应完全，故答案为取少量溶液，滴入几滴KSCN溶液，若溶液变为血红色，说明其中含有Fe3+，未反应完全；

⑶①“沉淀”时，需控制pH不宜过高，pH过高，溶液生成Fe(OH)3，故答案为Fe(OH)3；

②沉淀时主要是向硫酸亚铁溶液中加入碳酸氢铵溶液，发生Fe2+ + 2HCO3－ =FeCO3↓+ CO2↑+H2O，将NH4HCO3换成(NH4)2CO3，发生离子反应为Fe2+ + CO32－= FeCO3↓，故答案为能；

⑷FeCO3浊液长时间暴露在空气中，会有部分固体表面变为红褐色，红褐色固体为氢氧化铁，同时释放出CO2，则O2、H2O与FeCO3反应方程式：4FeCO3+ O2+ 6H2O =4Fe(OH)3+ 4CO2，故答案为O2、H2O；

⑸煅烧34.8g的FeCO3，得到Fe2O3和FeO的混合物23.76g，

设氧化铁物质的量为x mol，氧化亚铁物质的量为y mol

则有160x + 72 y = 23.76， ，解得x = 0.135 ，y = 0.03，即Fe2O3的质量为21.6g，故答案为21.6 g。