题目内容
【题目】利用硫酸渣(主要成分为Fe2O3和少量的SiO2、FeO)可以制备高纯度的氧化铁,制备流程如图:
(1)滤渣的主要成分是___。
(2)“氧化”时发生反应的离子方程式为___。
(3)检验沉淀是否完全的方法为___。
(4)一系列操作包括:过滤、沉涤、干燥、___。
(5)用高温分解FeSO4也可以制备较纯的Fe2O3,写出反应的化学方程式___。
(6)上述硫酸渣含铁28%,现需高纯氧化铁64吨,理论上需用硫酸渣多少吨?___(写出计算过程)
【答案】SiO2 2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O 静置,取生成沉淀后的上层清液,加入硫氰化钾溶液,若无血红色沉淀,则沉淀完全 灼烧至恒重 FeSO4Fe2O3+SO2↑+SO3↑ 160t
【解析】
硫酸渣(主要含,杂质为
、
等)加硫酸溶解,金属氧化物转化为金属阳离子,二氧化硅不溶,过滤,得到含有二价铁和三价铁的溶液和二氧化硅滤渣,再加双氧水把亚铁离子氧化为
,加入氨水,得到氢氧化铁的沉淀,再过滤、洗涤、烘干灼烧得到纯净的氧化铁。
(1)根据分析解答;
(2)双氧水把亚铁离子氧化为;
(3)沉淀为氢氧化铁,若没有沉淀完全则含有三价铁,所以检验沉淀是否完全的方法是:静置,取生成沉淀后的上层清液,加入硫氰化钾溶液,若无血红色沉淀,则沉淀完全;
(5)硫酸亚铁在高温条件下,氧化还原反应得到氧化铁、二氧化硫和三氧化硫;
(6)根据铁元素守恒来解答。
(1)根据分析,滤渣主要为SiO2;故答案为:SiO2;
(2)双氧水把亚铁离子氧化为Fe3+,离子方程式为2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O;故答案为:2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O;
(3)沉淀为氢氧化铁,若没有沉淀完全,则含有三价铁,所以检验沉淀是否完全的方法是:静置,取生成沉淀后的上层清液,加入硫氰化钾溶液,若无血红色沉淀,则沉淀完全;故答案为:静置,取生成沉淀后的上层清液,加入硫氰化钾溶液,若无血红色沉淀,则沉淀完全;
(4)要将氢氧化铁转化成氧化铁,需要灼烧至恒重;故答案为:灼烧至恒重;
(5)硫酸亚铁在高温条件下,氧化还原反应得到氧化铁、二氧化硫和三氧化硫,方程式为:FeSO4Fe2O3+SO2↑+SO3↑;故答案为:FeSO4
Fe2O3+SO2↑+SO3↑;
(6)根据铁元素守恒,设需要的硫酸渣为x吨,则铁的质量为28%x吨,氧化铁的铁全部来源于此,64吨氧化铁的铁的质量为×64t=44.8t,建立等式得28%x=44.8t,解得x=160t;
答:设需要的硫酸渣为x吨,则铁的质量为28%x吨,64吨氧化铁的铁的质量为×64t=44.8t,建立等式得28%x=44.8t,解得x=160t。
