题目内容
【题目】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），过程如图：
（1）硫酸渣的成分中既能与酸又能与碱反应的是 ，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含有的主要物质有 ．
（4）如何证明洗涤环节充分洗净 ．
（5）已知硫酸渣质量为a 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b kg，则原来硫酸渣中铁元素质量分数为 ．（用题中所给数据计算并用最简整数比表示结果）
【答案】（1）Al2O3；Fe2O3+6H+═2Fe3++3H2O；
（2）3.2﹣3.8；
（3）SiO2；Na2SO4、MgSO4、Al2（SO4）3；
（4）取少许最后一次洗涤滤液，滴入1～2滴Ba（NO3）2溶液，若不出现白色浑浊，表示已洗涤完全；
（5）
．
【解析】
试题分析：硫酸渣中含Fe2O3、SiO2、Al2O3、MgO等，稀硫酸溶解主要除去不与酸反应的SiO2，过滤得到滤渣A含有SiO2，滤液含有Fe3+、Al3+、Mg2+，再加氢氧化钠，调节溶液的pH的范围是3.2～3.8可得到Fe（OH）3，最后洗涤、烘干、研磨使氢氧化铁分解生成氧化铁，从而得到铁红，滤液B中含有Na2SO4、MgSO4、Al2（SO4）3，以此解答该题．
解：硫酸渣中含Fe2O3、SiO2、Al2O3、MgO等，稀硫酸溶解主要除去不与酸反应的SiO2，过滤得到滤渣A含有SiO2，滤液含有Fe3+、Al3+、Mg2+，再加氢氧化钠，调节溶液的pH的范围是3.2～3.8可得到Fe（OH）3，最后洗涤、烘干、研磨使氢氧化铁分解生成氧化铁，从而得到铁红，滤液B中含有Na2SO4、MgSO4、Al2（SO4）3，
（1）硫酸渣的成分中既能与酸又能与碱反应的是Al2O3，为两性氧化物，Fe2O3与稀硫酸反应的离子反应方程式为Fe2O3+6H+═2Fe3++3H2O，
故答案为：Al2O3；Fe2O3+6H+═2Fe3++3H2O；
（2）由表中数据可知调节溶液的pH的范围是3.2～3.8主要是使三价铁沉淀，而二价镁，三价铝都不沉淀，故答案为：3.2﹣3.8；
（3）由以上分析可知滤渣A的主要成分为SiO2，滤液B含有的主要物质有Na2SO4、MgSO4、Al2（SO4）3，
故答案为：SiO2；Na2SO4、MgSO4、Al2（SO4）3；
（4）固体具有吸附性，氢氧化铁固体表面吸附硫酸根离子，可取少许最后一次洗涤滤液，滴入1～2滴Ba（NO3）2溶液，若不出现白色浑浊，表示已洗涤完全，
故答案为：取少许最后一次洗涤滤液，滴入1～2滴Ba（NO3）2溶液，若不出现白色浑浊，表示已洗涤完全；
（5）铁红制备过程中铁元素的质量为（b×
）÷75%=
，则原来硫酸渣中铁元素质量分数为，故答案为：．
