Question

【题目】聚硅酸铁是目前无机高分子絮凝剂研究的热点，一种用钢管厂的废铁渣（主要成分Fe3O4，少量碳及二氧化硅）为原料制备的流程如下：

（1）废铁渣进行“粉碎”的目的是____________。

（2）“酸浸”需适宜的酸浓度、液固比、酸浸温度、氧流量等，其中酸浸温度对铁浸取率的影响如右图所示：

①加热条件下酸浸时，Fe3O4与硫酸反应的化学方程式为___________。

②酸浸时，通入O2的目的是_____________，该反应的离子方程式为_________。

③当酸浸温度超过100℃时，铁浸取率反而减小，其原因是____________。

（3）滤渣的主要成分为____________（填化学式）。

（4）“Fe3+浓度检测”是先用SnCl2将Fe3+还原为Fe2+；在酸性条件下，再用K2Cr2O7标准溶液滴定Fe2+（Cr2O72－被还原为Cr3+），该滴定反应的离子方程式为______________。

Answer 1

【答案】 减小颗粒直径，增大浸取时的反应速率和提高铁浸取率 Fe3O4+4H2SO4FeSO4+Fe2(SO4)3+4H2O 将FeSO4氧化为Fe2(SO4)3 4Fe2++O2+4H+==4Fe3++2H2O 温度超过100℃明显加快了Fe3+水解反应的速率，导致Fe3+浓度降低 C和SiO2 6Fe2++Cr2O72－+14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O

【解析】(1)对废铁渣进行粉碎的目的：减小颗粒直径，增大浸取时的反应速率和提高铁浸取率；故答案为：减小颗粒直径，增大浸取时的反应速率和提高铁浸取率；

(2)①加热条件下酸浸时，Fe3O4与硫酸反应生成硫酸铁和硫酸亚铁，方程式为：Fe3O4+4H2SO4FeSO4+Fe2(SO4)3+4H2O；故答案为：Fe3O4+4H2SO4FeSO4+Fe2(SO4)3+4H2O；

②酸浸时有亚铁离子生成，通入氧气能将亚铁离子氧化为铁离子；反应的离子方程式为4Fe2++O2+4H+==4Fe3++2H2O，故答案为：将FeSO4氧化为Fe2(SO4)3；4Fe2++O2+4H+==4Fe3++2H2O；

③铁离子在水溶液中存在水解，温度升高有利于水解反应的进行，温度超过100℃明显加快了Fe3+水解反应的速率，导致Fe3+浓度降低；故答案为：温度超过100℃明显加快了Fe3+水解反应的速率，导致Fe3+浓度降低；

(3)废铁渣(主要成分Fe3O4，少量碳及二氧化硅)，酸浸，碳与二氧化硅不溶于稀硫酸也不反应，故滤渣的主要成分问碳和二氧化硅；故答案为：C和SiO2；

(4)在酸性条件下，再用K2Cr2O7标准溶液滴定Fe2+(Cr2O72-被还原为Cr3+)，则亚铁离子被氧化为铁离子，发生的离子方程式为：6Fe2++Cr2O72-+14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O；故答案为：6Fe2++Cr2O72-+14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O。