Question

利用硫酸渣(主要含Fe2O3、SiO2、Al2O3、MgO等杂质)制备氧化铁的工艺流程如下：

(1)“酸浸”中硫酸要适当过量，目的是：①提高铁的浸出率；②________。

(2)“还原”是将Fe3＋转化为Fe2＋，同时FeS2被氧化为SO42—，该反应的离子方程式为________________________________________________________________________。

(3)为测定“酸浸”步骤后溶液中Fe3＋的量以控制加入FeS2的量。实验步骤为：准确量取一定体积的酸浸后的溶液于锥形瓶中，加入稀盐酸、稍过量SnCl2，再加HgCl2除去过量的SnCl2，以二苯胺磺酸钠为指示剂，用K2Cr2O7标准溶液滴定，有关反应的化学方程式如下：

2Fe3＋＋Sn2＋＋6Cl－=2Fe2＋＋SnCl62—

Sn2＋＋4Cl－＋2HgCl2=SnCl62—＋Hg2Cl2↓

6Fe2＋＋Cr2O72—＋14H＋=6Fe3＋＋2Cr3＋＋7H2O

①若SnCl2不足量，则测定的Fe3＋量________(填“偏高”、“偏低”或“不变”，下同)；

②若不加HgCl2，则测定的Fe3＋量________。

(4)①可选用________(填试剂)检验滤液中含有Fe3＋。产生Fe3＋的原因是________________________________________________________________________(用离子方程式表示)。

②已知部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表：

沉淀物	Fe(OH)3	Al(OH)3	Fe(OH)2	Mg(OH)2	Mn(OH)2
开始沉淀	2.7	3.8	7.5	9.4	8.3
完全沉淀	3.2	5.2	9.7	12.4	9.8

 

实验可选用的试剂有：稀硝酸、Ba(NO3)2溶液、酸性KMnO4溶液、NaOH溶液，要求制备过程中不产生有毒气体。

请完成由“过滤”后的溶液模拟制备氧化铁的实验步骤：

a．氧化：________________________________________________________；

b．沉淀：__________________________________________________________；

c．分离，洗涤；

d．烘干，研磨。

 

Answer 1

　(1)抑制Fe3＋的水解　(2)14Fe3＋＋FeS2＋8H2O=15Fe2＋＋2SO42—＋16H＋　(3)①偏低　②偏高

(4)①KSCN(或OH)　4Fe2＋＋O2＋4H＋=4Fe3＋＋2H2O　②a.向溶液中加入过量的酸性高锰酸钾溶液，搅拌　b．滴加NaOH溶液，调节溶液pH为3.2～3.8

【解析】　(1)Fe3＋的水解方程式为Fe3＋＋3H2O??Fe(OH)3＋3H＋，酸过量，抑制Fe3＋的水解。(2)根据题给信息，写出反应物和生成物，因为在酸性环境下反应，则介质为H2O和H＋，根据电子得失守恒和离子所带电荷守恒可以写出离子方程式。(3)①SnCl2不足，Fe3＋没有完全反应，生成的Fe2＋偏少，则消耗的K2Cr2O7标准溶液体积偏小，则测定的Fe3＋量偏低；②若不加HgCl2，过量的Sn2＋也能够被K2Cr2O7氧化，则消耗的K2Cr2O7标准溶液体积偏高，则测定的Fe3＋量偏高。(4)①Fe3＋与KSCN的络合反应或者Fe3＋与OH的显色反应均可以用于鉴别。产生Fe3＋的原因是Fe2＋被空气中的氧气氧化。②“过滤”后的溶液中有Fe2＋、Al3＋、Mg2＋以及少量Fe3＋，首先将Fe2＋完全氧化为Fe3＋，然后控制pH，只使Fe(OH)3沉淀，从表格数据可以分析，控制pH为3.2～3.8。