题目内容
【题目】利用硫酸渣(主要含
、FeO,杂质为
和
等)生产铁基颜料铁黄(FeOOH)的制备流程如下:
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(1)FeOOH中Fe元素的化合价为____。
(2)“酸溶”时,所选择的硫酸为溶质质量分数49%,密度
,该硫酸物质的量浓度是___
,
反应的离子方程式为____。
(3)滤渣Ⅰ的主要成分是
和___(填化学式);
被
还原的离子方程式为_____。
(4)“氧化”中,需检验溶液中的离子是否氧化完全,所选用的试剂是____。
(5)滤液Ⅱ中溶质是___(填化学式);洗涤固体的操作是_____。
【答案】
6
、S
溶液(铁氰化钾溶液)
、
在过滤装置中加水淹没固体,待水自然流下,重复操作1~2次
【解析】
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。
(1)根据化合物中正负价代数和为0可知FeOOH中Fe元素的化合价为+3价;
(2)根据物质的量浓度与质量分数的换算公式可知
=1000mL·L-1×1.20g·mL-1×49%/98g·mol-1=
,
反应的离子方程式为
;
(3)硫酸渣加硫酸酸溶,得
、
、
的溶液,加
还原
,反应物为
、
(硫显
价,铁显
价),生成物有
(
被还原为
)、S(滤渣Ⅰ成分之一),根据得失电子守恒配平,
被
还原的离子方程式为:
。二氧化硅不溶于酸,滤渣I中还有
。
(4)滤液1中主要含
、
,通入空气氧化
为
,加氨水调节pH至3~4,沉淀
为FeOOH,需检验溶液中的离子是否氧化完全,就是检验
所选用的试剂是
溶液;
(5)由流程可判断滤液Ⅱ中溶质为
、
。洗涤操作是在漏斗中进行:在过滤装置中加水淹没固体,待水自然流下,重复操作1~2次。