题目内容
【题目】利用硫酸渣(主要含、FeO,杂质为和等)生产铁基颜料铁黄(FeOOH)的制备流程如下:
(1)FeOOH中Fe元素的化合价为____。
(2)“酸溶”时,所选择的硫酸为溶质质量分数49%,密度,该硫酸物质的量浓度是___,反应的离子方程式为____。
(3)滤渣Ⅰ的主要成分是和___(填化学式);被还原的离子方程式为_____。
(4)“氧化”中,需检验溶液中的离子是否氧化完全,所选用的试剂是____。
(5)滤液Ⅱ中溶质是___(填化学式);洗涤固体的操作是_____。
【答案】 6 、S 溶液(铁氰化钾溶液) 、 在过滤装置中加水淹没固体,待水自然流下,重复操作1~2次
【解析】
硫酸渣(主要含Fe2O3、FeO,杂质为Al2O3和SiO2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,再加FeS2把铁离子还原为Fe2+,同时生成S沉淀,过滤,滤渣含有二氧化硅和S、FeS2,滤液中含有Fe2+和Al3+,滤液中通入空气氧化,同时调节pH生成FeOOH沉淀,过滤、洗涤、烘干,得到纯净的FeOOH。
(1)根据化合物中正负价代数和为0可知FeOOH中Fe元素的化合价为+3价;
(2)根据物质的量浓度与质量分数的换算公式可知=1000mL·L-1×1.20g·mL-1×49%/98g·mol-1=,反应的离子方程式为;
(3)硫酸渣加硫酸酸溶,得、、的溶液,加还原,反应物为、(硫显价,铁显价),生成物有(被还原为)、S(滤渣Ⅰ成分之一),根据得失电子守恒配平,被还原的离子方程式为:。二氧化硅不溶于酸,滤渣I中还有。
(4)滤液1中主要含、,通入空气氧化为,加氨水调节pH至3~4,沉淀为FeOOH,需检验溶液中的离子是否氧化完全,就是检验所选用的试剂是溶液;
(5)由流程可判断滤液Ⅱ中溶质为、。洗涤操作是在漏斗中进行:在过滤装置中加水淹没固体,待水自然流下,重复操作1~2次。