Question

【题目】硫铁矿烧渣中含有、、、、等，为了充分利用资源，一种利用硫铁矿烧渣制绿矾（）的化工流程如下：

回答下列问题：

（1）酸浸需要使用较浓的硫酸并加热，目的是________________________________，现有，的硫酸，其物质的量浓度_____________（保留3位有效数字）。

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

（3）用还原时，当氧化产物为，发生主要反应的离子方程式是___________________，检验该反应是否完全发生，所用的试剂是___________________。

（4）除杂时，除去溶液中的，适宜的物质是_______________。

A NaOH B H2S C FeS D 氨水

（5）已知，在不同温度下的溶解度和析出晶体的组成如下表：

70

温度/℃	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
析出晶体

如要获得，则需对溶液Ⅱ进行的操作是：蒸发浓缩，___________________，过滤，洗涤，干燥。

Answer 1

【答案】加快反应速率 11.4 CaSO4 抑制Fe3+水解 14Fe3++FeS2+8H2O===15Fe2++2 SO42-+16H+ KSCN溶液 BC 冷却至57℃结晶

【解析】

硫铁矿烧渣加入硫酸酸浸，得到滤渣为SiO2，滤液中含有三价铁离子、铝离子、钙离子、硫酸根等，加入活化硫铁矿还原得到滤液含有硫酸亚铁、硫酸铝，调节溶液pH5.2～6.5之间可除去铝离子，过滤、蒸发浓缩、冷却结晶得到FeSO47H2O晶体。

（1）为加快酸浸的速度可增大硫酸的浓度，还可以加热，升高温度，还可以把矿渣粉碎，

酸浸需要使用较浓的硫酸并加热，现有，的硫酸，其物质的量浓度=11.4（保留3位有效数字）。

答案为：11.4；

（2）酸浸过程中，硫酸一定是过量的，滤液中会含有硫酸根离子，由于硫酸钙是微溶物，钙离子可与硫酸根离子结合形成硫酸钙沉淀，滤渣除外，还可能由硫酸钙。滤液中的三价铁离子易水解，若溶液PH过高，导致三价铁离子生成氢氧化铁沉淀，因此溶液中的PH要保持在0.5到1左右，来抑制铁离子水解；

答案为：CaSO4；抑制Fe3+水解；

（3）用还原三价铁离子时，当氧化产物为，发生主要反应的离子方程式是14Fe3++FeS2+8H2O===15Fe2++2 SO42-+16H+，检验三价铁是否完全被还原，取少量溶液于试管中，只需要向溶液中加入硫氰化钾，若溶液不变色，说明三价铁离子完全被还原为亚铁离子，若有红色出现，说明溶液中还含有三价铁。

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

（4）除杂时，不能引入新的杂质，还要将杂质离子处理干净，

A. NaOH可以出去铜离子，同时引入了钠离子，故A不符合；

B. H2S可与铜离子反应转化为硫化铜沉淀，还可防止亚铁离子水解，后面制取晶体蒸发操作又可以除去过量的硫化氢，没有向溶液中引入新杂质，故B符合；

C FeS既可用于除去铜离子，硫化铜和FeS都不溶于水，不会引入新的杂质，故C符合；

D 氨水可以沉淀铜离子生成氢氧化铜，过量还会使沉淀溶解，同时向溶液中引入铵根离子，故D不符合。

答案为：BC

（5）有表格数据可知，温度高于56.7℃会转化为，高于70℃转化为，温度低于50度，析出晶体产率较低，因此在结晶过程中，蒸发浓缩后，冷却至低于57℃时进行结晶，过滤，洗涤、干燥；

答案为：冷却至57℃ 结晶。