Question

3．利用硫酸烧渣（主要成分为Fe₂O₃和FeO，还含有少量的Al₂O₃和SiO₂等）可产生颜料铁黄（FeOOH），其制备流程如下：
（1）FeS₂中Fe元素的化合价为+2．硫元素位于元素周期表第3周期ⅥA族．
（2）酸溶时，没有参与反应的物质是SiO₂（填化学式）．Al₂O₃与硫酸反应的离子方程式为Al₂O₃+6H⁺=2Al³⁺+3H₂O．
（3）滤液Ⅱ中的主要成分硫酸铵可用作氮肥（任写一种用途）

Answer 1

分析 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，以此解答该题．

解答 解：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）FeS₂中Fe元素的化合价为+2价，硫元素位于元素周期表第3周期ⅥA族，故答案为：+2；3；ⅥA；
（2）二氧化硅与硫酸不反应，Al₂O₃与硫酸反应生成硫酸铝和水，反应的离子方程式为Al₂O₃+6H⁺=2Al³⁺+3H₂O，故答案为：SiO₂；Al₂O₃+6H⁺=2Al³⁺+3H₂O；
（3）硫酸铵含有N元素，可用作氮肥等，故答案为：氮肥．

点评 本题以铁黄（FeOOH）的制备流程为知识背景，考查硅、铁的化合物的性质、离子方程式的书写、物质的分离提纯等，难度中等，清楚工艺流程原理是解题的关键，是对知识迁移的综合运用．