Question

【题目】工业上常采用煅烧黄铁矿来制备SO2 ， 同时产生烧渣．烧渣的主要成分是含铁的氧化物和二氧化硅等，利用烧渣制备高效净水剂聚合硫酸铁可以达到资源综合利用的目的．其工艺流程如图：

（1）检验“反应I”后的溶液中是否含有Fe3+的试剂是 ．
（2）滤渣I的主要成分是 ．
（3）“操作III”中具体的方法依次为、、过滤和洗涤．
（4）加入适量H2O2的目的是将Fe2+氧化为Fe3+ ， 氧化时需控制反应温度为50～60℃的原因是 ，
（5）生成聚合硫酸铁的过程是先水解再聚合，聚合的化学方程式为mFe2（OH）n（SO4） [Fe2（OH）n（SO4） ]m请写出水解的化学方程式

Answer 1

【答案】
（1）KSCN溶液
（2）SiO2
（3）蒸发浓缩；冷却结晶
（4）温度低，反应速率慢；温度高，H2O2分解加快，导致氧化剂用量增加
（5）Fe2（SO4）3+nH2O?Fe2（OH）n（SO4Fe2（SO4）3+nH2O?Fe2（OH）n（SO4）（3﹣ ）+ H2SO4）（3﹣ ）+ H2SO4
【解析】解：硫铁矿烧渣（主要成分是Fe3O4、Fe2O3、FeO和二氧化硅），加硫酸加热酸溶，水浸，过滤出不溶于酸的二氧化硅，滤液中含有硫酸铁和硫酸亚铁，加废铁皮，Fe与三价铁离子反应生成亚铁离子，过滤去除多余的铁，滤液为硫酸亚铁溶液，然后蒸发浓缩、冷却结晶，得到硫酸亚铁晶体，晶体中加稀硫酸、双氧水得到聚合硫酸铁，（1）检验“反应I”后的溶液中是否含有Fe3+的试剂是KSCN溶液，铁离子遇到KSCN溶液变血红色，怎么铁离子的存在，所以答案是：KSCN溶液；（2）硫铁矿烧渣（主要成分是Fe3O4、Fe2O3、FeO和二氧化硅），加硫酸加热酸溶，水浸，过滤出不溶于酸的二氧化硅，滤渣I的主要成分是SiO2 ， 所以答案是：SiO2；（3）操作III中是由溶液得到晶体FeSO47H2O，具体的方法依次为需蒸发浓缩、冷却结晶，过滤和洗涤，所以答案是：蒸发浓缩（或加热浓缩）； 冷却结晶；（4）加入适量H2O2的目的是将Fe2+氧化为Fe3+ ， 氧化时需控制反应温度为50～60℃的原因是为了加快反应速率，防止过氧化氢分解，因为温度低，反应速率慢；温度高，H2O2分解加快，导致氧化剂用量增加，所以答案是：温度低，反应速率慢；温度高，H2O2分解加快，导致氧化剂用量增加；（5）生成聚合硫酸铁的过程是先水解再聚合，聚合的化学方程式为mFe2（OH）n（SO4） [Fe2（OH）n（SO4） ]m ， 水解的化学方程式为：Fe2（SO4）3+nH2OFe2（OH）n（SO4）（3﹣ ）+ H2SO4 ，
所以答案是：Fe2（SO4）3+nH2OFe2（OH）n（SO4）（3﹣ ）+ H2SO4 ．