题目内容
（2011?镇江一模）以黄铁矿为原料制硫酸产生的废渣中含Fe2O3、SiO2、Al2O3、CaO、MgO等．现以此废渣制备铁红（Fe2O3）的过程如下．此浓度时，部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH由见表．| 沉淀物 | 开始沉淀pH | 沉淀完全pH |
| Al（OH）3 | 3.0 | 5.2 |
| Fe（OH）3 | 1.5 | 2.8 |
| Fe（OH）2 | 7.6 | 9.7 |
| Mg（OH）2 | 8.0 | 12.4 |
Fe2O3+3H2SO4=Fe2（SO4）3+3H2O
Fe2O3+3H2SO4=Fe2（SO4）3+3H2O
．（2）还原过程中加入FeS2是将溶液中的Fe3+还原为Fe2+，而本身被氧化为SO42-，写出有关的离子方程式：
FeS2+14Fe3++8H2O=15Fe2++2SO42-+16H+
FeS2+14Fe3++8H2O=15Fe2++2SO42-+16H+
．（3）氧化过程中通入空气和加入NaOH是为了将溶液中的铁元素充分转化为沉淀而析出，写出有关的离子方程式：
4Fe2++O2+2H2O+8OH-=4Fe（OH）3↓
4Fe2++O2+2H2O+8OH-=4Fe（OH）3↓
．（4）为了确保铁红的质量，氧化过程需要调节溶液pH的范围为
2.8
2.8
≤pH＜3.0
3.0
．（5）若NaOH加入过量，所的铁红产品中有其它杂质，但可能无Al2O3，其原因是（用离子方程式表示）：
Al3++4OH-=AlO2-+2H2O
Al3++4OH-=AlO2-+2H2O
．分析：（1）氧化铁属于碱性氧化物，与酸反应生成盐和水；
（2）根据氧化还原反应用化合价升价法配平方程式，
（3）NaOH与Fe2+反应生成的氢氧化亚铁易被氧化；
（4）根据几种离子沉淀的pH，应选择使Fe3+沉淀完全而其他离子不沉淀；
（3）滤液未沉淀的离子为Na+、Mg2+、Al3+，根据Al3+和过量的NaOH反应；
（2）根据氧化还原反应用化合价升价法配平方程式，
（3）NaOH与Fe2+反应生成的氢氧化亚铁易被氧化；
（4）根据几种离子沉淀的pH，应选择使Fe3+沉淀完全而其他离子不沉淀；
（3）滤液未沉淀的离子为Na+、Mg2+、Al3+，根据Al3+和过量的NaOH反应；
解答：解：（1）氧化铁与硫酸反应生成硫酸铁和水，方程式为：Fe2O3+3H2SO4═Fe2（SO4） 3+3H2O，
故答案为：Fe2O3+3H2SO4═Fe2（SO4）3+3H2O；
（2）因FeS2将溶液中的Fe3+还原为Fe2+，而本身被氧化为SO42-，用化合价升价法配平方程式，
故答案为：FeS2+14Fe3++8H2O=15Fe2++2SO42-+16H+；
（3）Fe2+与OH-反应生成4Fe（OH）2，Fe（OH）2不稳定易被氧气氧化为Fe（OH）3，用化合价升价法配平方程式，反应的方程式为4Fe2++O2+2H2O+8OH-=4Fe（OH）3↓（或Fe2++2OH-=Fe（OH）2↓，4Fe（OH）2+O2+2H2O=4Fe（OH）3），
故答案为：4Fe2++O2+2H2O+8OH-=4Fe（OH）3↓（或Fe2++2OH-=Fe（OH）2↓，4Fe（OH）2+O2+2H2O=4Fe（OH）3）；
（4）根据几种离子沉淀的pH，使Fe3+沉淀完全的PH为3.2，其他离子开始沉淀PH为3.8，因此所选PH因介于3.2和3.8之间，故答案为：2.8≤pH＜3.0；
（5）滤液未沉淀的离子为Na+、Mg2+、Al3+，Al3+和NaOH反应：Al3++3OH-=Al（OH）3↓，若NaOH过量，NaOH与Al（OH）3反应：Al（OH）3+OH-=AlO2-+2H2O，故答案为：Al3++4OH-=AlO2-+2H2O．
故答案为：Fe2O3+3H2SO4═Fe2（SO4）3+3H2O；
（2）因FeS2将溶液中的Fe3+还原为Fe2+，而本身被氧化为SO42-，用化合价升价法配平方程式，
故答案为：FeS2+14Fe3++8H2O=15Fe2++2SO42-+16H+；
（3）Fe2+与OH-反应生成4Fe（OH）2，Fe（OH）2不稳定易被氧气氧化为Fe（OH）3，用化合价升价法配平方程式，反应的方程式为4Fe2++O2+2H2O+8OH-=4Fe（OH）3↓（或Fe2++2OH-=Fe（OH）2↓，4Fe（OH）2+O2+2H2O=4Fe（OH）3），
故答案为：4Fe2++O2+2H2O+8OH-=4Fe（OH）3↓（或Fe2++2OH-=Fe（OH）2↓，4Fe（OH）2+O2+2H2O=4Fe（OH）3）；
（4）根据几种离子沉淀的pH，使Fe3+沉淀完全的PH为3.2，其他离子开始沉淀PH为3.8，因此所选PH因介于3.2和3.8之间，故答案为：2.8≤pH＜3.0；
（5）滤液未沉淀的离子为Na+、Mg2+、Al3+，Al3+和NaOH反应：Al3++3OH-=Al（OH）3↓，若NaOH过量，NaOH与Al（OH）3反应：Al（OH）3+OH-=AlO2-+2H2O，故答案为：Al3++4OH-=AlO2-+2H2O．
点评：本题以铁及其化合物为载体，以流程图形式考查了氧化还原反应知识、元素化合物的知识．
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