题目内容

 以黄铁矿为原料制硫酸产生的硫酸渣中含Fe2O3、SiO2、Al2O3、CaO、MgO等。现以硫酸渣制备铁红(Fe2O3）的过程如下：

 

 

 

 

 

 

  （1）酸溶过程中Fe2O3与稀硫酸反应的化学方程式是                          。

  （2）还原过程中加入FeS2是将溶液中的Fe3 +还原为Fe2 +，而本身被氧化为SO42—，写出

有关的离子方程式：                                              。

  （3）氧化过程中通入空气和加入NaOH是为了将溶液中的铁元素充分转化为沉淀而析出，写出有关的离子方程式：                                       。

  （4）生产过程中，为了确保铁红的质量，氧化过程需要调节溶液的pH至3~4，其目的是                                                       。

 

 

⑴Fe2O3 + 3H2SO4= Fe2(SO4）3 + 3H2O

⑵FeS2 + 14Fe3 ++ 8H2O  = 15Fe2 + + 2SO42- +16H+

⑶4Fe2+ + O2 + 2H2O + 8OH－= 4Fe(OH）3↓

或Fe2++2OH-=Fe(OH）2↓, 4Fe(OH）2+O2+2H2O=4Fe(OH）3

⑷使Fe3+完全沉淀，而其它金属阳离子不生成沉淀

 

练习册系列答案
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（2011?镇江一模）以黄铁矿为原料制硫酸产生的废渣中含Fe2O3、SiO2、Al2O3、CaO、MgO等．现以此废渣制备铁红（Fe2O3）的过程如下．此浓度时，部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH由见表．
沉淀物 开始沉淀pH 沉淀完全pH
Al（OH）3 3.0 5.2
Fe（OH）3 1.5 2.8
Fe（OH）2 7.6 9.7
Mg（OH）2 8.0 12.4
（1）酸溶过程中Fe2O3与稀硫酸反应的化学方程式是
Fe2O3+3H2SO4=Fe2（SO4）3+3H2O
Fe2O3+3H2SO4=Fe2（SO4）3+3H2O
．
（2）还原过程中加入FeS2是将溶液中的Fe3+还原为Fe2+，而本身被氧化为SO42-，写出有关的离子方程式：
FeS2+14Fe3++8H2O=15Fe2++2SO42-+16H+
FeS2+14Fe3++8H2O=15Fe2++2SO42-+16H+
．
（3）氧化过程中通入空气和加入NaOH是为了将溶液中的铁元素充分转化为沉淀而析出，写出有关的离子方程式：
4Fe2++O2+2H2O+8OH-=4Fe（OH）3↓
4Fe2++O2+2H2O+8OH-=4Fe（OH）3↓
．
（4）为了确保铁红的质量，氧化过程需要调节溶液pH的范围为
2.8
2.8
≤pH＜
3.0
3.0
．
（5）若NaOH加入过量，所的铁红产品中有其它杂质，但可能无Al2O3，其原因是（用离子方程式表示）：
Al3++4OH-=AlO2-+2H2O
Al3++4OH-=AlO2-+2H2O
．
以黄铁矿为原料制硫酸产生的硫酸渣中含Fe2O3、SiO2、Al2O3、MgO等，用硫酸渣制备铁红（Fe2O3）的过程如下：

沉淀物 Fe（OH）3 Al（OH）3 Fe（OH）2 Mg（OH）2
开始沉淀p H 2.7 3.8 7.6 9.4
完全沉淀pH 3.2 5.2 9.7 12.4
（1）酸溶过程中Fe2O3与稀硫酸反应的化学方程式为
Fe2O3+3H2SO4═Fe2（SO4）3+3H2O
Fe2O3+3H2SO4═Fe2（SO4）3+3H2O
；“滤渣A”主要成份的化学式为
SiO2
SiO2
．
（2）还原过程中加入FeS2的目的是将溶液中的Fe3+还原为Fe2+，而本身被氧化为H2SO4，请完成该反应的离子方程式：
FeS2+14Fe3++
8
8
H2O═15Fe2++
2
2
SO42-+
16H+
16H+
．
（3）氧化过程中，O2、NaOH与Fe2+反应的离子方程式为
4Fe2++O2+2H2O+8OH-=4Fe（OH）3↓
4Fe2++O2+2H2O+8OH-=4Fe（OH）3↓
．
（4）为了确保铁红的质量，氧化过程需要调节溶液的pH的范围是
3.2～3.8
3.2～3.8
（几种离子沉淀的pH见表）；滤液B可以回收的物质有（写化学式）
Na2SO4、Al2（SO4）3、MgSO4
Na2SO4、Al2（SO4）3、MgSO4
．
（5）已知每煅烧16g FeS2，放出106.5kJ热量，写出FeS2燃烧的热化学方程式
FeS2（s）+
11
4
O2（g）
 高温 
.
 
1
2
Fe2O3（s）+2SO2（g）；△H=-798.75kJ/mol
FeS2（s）+
11
4
O2（g）
 高温 
.
 
1
2
Fe2O3（s）+2SO2（g）；△H=-798.75kJ/mol
．该反应中被氧化的元素是
和
和
（写出元素符号并标出相应的化合价）．
（2010?江苏一模）以黄铁矿为原料制硫酸产生的硫酸渣中含Fe2O3、SiO2、Al2O3、CaO、MgO等．现以硫酸渣制备铁红（Fe2O3）的过程如下：

（1）酸溶过程中Fe2O3与稀硫酸反应的化学方程式是
Fe2O3+3H2SO4=Fe2（SO4）3+3H2O
Fe2O3+3H2SO4=Fe2（SO4）3+3H2O
．
（2）还原过程中加入FeS2是将溶液中的Fe3+还原为Fe2+，而本身被氧化为SO
 
2-
4
，写出有关的离子方程式：
FeS2+14Fe3++8H2O=15Fe2++2SO42-+16H+
FeS2+14Fe3++8H2O=15Fe2++2SO42-+16H+
．
（3）氧化过程中通入空气和加入NaOH是为了将溶液中的铁元素充分转化为沉淀而析出，写出有关的离子方程式：
4Fe2++O2+2H2O+8OH-=4Fe（OH）3↓
4Fe2++O2+2H2O+8OH-=4Fe（OH）3↓
．
（4）生产过程中，为了确保铁红的质量，氧化过程需要调节溶液的pH至3～4，其目的是
使Fe3+沉淀完全，而其他金属阳离子不生成沉淀
使Fe3+沉淀完全，而其他金属阳离子不生成沉淀
．

以黄铁矿为原料制硫酸产生的硫酸渣中含Fe2O3、SiO2、Al2O3、MgO等。实验室模拟工业以硫酸渣制备铁红(Fe2O3)，过程如下：

（1）硫酸渣的成分中属于两性氧化物的是         ， 写出酸溶过程Fe2O3与稀硫酸反应的离子反应方程式：                                                         ；

（2）生产过程中，为了确保铁红的纯度，氧化过程需要调节溶液的pH的范围是_________；（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

开始沉淀

2.7

3.8

7.5

9.4

完全沉淀

3.2

5.2

9.7

12.4

 

（3）滤渣A的主要成分为       ，滤液B可以回收的物质有______________________；

（4）简述洗涤过程的实验操作                                                                 ；

（5）已知硫酸渣质量为w kg，假设铁红制备过程中，铁元素损耗25%，最终得到铁红的质量为m kg，则原来硫酸渣中铁元素质量分数为          （用最简分数表达式表示）。

（已知相对原子质量：O 16  S 32  Fe 56  ）

 

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