Question

【題目】某硫酸廠產生的燒渣（主要含Fe2O3、FeO，還有一定量的SiO2）可用于制備FeCO3 ， 其流程如下：

已知：“還原”時，FeS2與H2SO4不反應，Fe3+通過反應Ⅰ、Ⅱ被還原，其中反應Ⅰ如下：
FeS2+14Fe3++8H2O=15Fe2++2SO42﹣+16H+
（1）加入FeS2還原后，檢驗Fe3+是否反應完全的試劑為 ．
（2）所得FeCO3需充分洗滌，檢驗是否洗凈的方法是 ． “沉淀”時，pH不宜過高，否則制備的FeCO3中可能混有的雜質是 ．
（3）①寫出“還原”時反應Ⅱ的離子方程式： ．
（4）②“還原”前后溶液中部分離子的濃度見下表（溶液體積變化或略不計）：

離子	離子濃度（molL﹣1）
	還原前	還原后
Fe2+	0.10	2.5
SO42﹣	3.5	3.7

請計算反應Ⅰ、Ⅱ中被還原的Fe3+的物質的量之比（寫出計算過程）．

Answer 1

【答案】
（1）KSCN溶液
（2）取最后一次洗滌濾液，滴加氯化鋇溶液，看溶液是否有沉淀，若無沉淀，則已經洗滌干凈；氫氧化鐵
（3）2Fe3++S2﹣=2Fe2++S↓
（4）解：根據表可知，反應Ⅰ中生成的硫酸根的濃度為0.2molL﹣1，據反應FeS2+14Fe3++8H2O=15Fe2++2SO42﹣+16H+可知，反應Ⅰ中被還原的Fe3+的物質的量濃度為1.4molL﹣1，同時計算出生成的亞鐵離子的濃度為1.5molL﹣1，兩個反應中共生成的亞鐵離子的濃度為2.4molL﹣1，所以反應Ⅱ中生成的亞鐵離子濃度為0.9molL﹣1，根據2Fe3++S2﹣=2Fe2++S↓可知，Ⅱ中被還原的Fe3+的物質的量濃度為0.9molL﹣1，所以反應Ⅰ、Ⅱ中被還原的Fe3+的物質的量之比為1.4molL﹣1：0.9molL﹣1=14：9，

答：反應Ⅰ、Ⅱ中被還原的Fe3+的物質的量之比為14：9

【解析】解：燒渣（主要含Fe2O3、FeO，還有一定量的SiO2）用硫酸浸取，過濾后濾液中含有硫酸鐵、硫酸亞鐵、未反應的硫酸，濾渣為二氧化硅，用二硫化亞鐵礦還原Fe3+后過濾，得濾液中含有硫酸亞鐵，向濾液中加入碳酸銨，過濾得碳酸亞鐵，濾液中有硫酸銨，（1）檢驗Fe3+常用KSCN溶液，看溶液是否呈血紅色，所以檢驗Fe3+是否反應完全的試劑為KSCN溶液，
所以答案是：KSCN溶液；（2）過濾得碳酸亞鐵，濾液中有硫酸銨，所以檢驗FeCO3是否洗凈，就是檢驗洗滌濾液中是否有硫酸根離子，所以操作為取最后一次洗滌濾液，滴加氯化鋇溶液，看溶液是否有沉淀，若無沉淀，則已經洗滌干凈，“沉淀”時，pH過高時溶液中的亞鐵離子會生成氫氧化亞鐵，進而生成氫氧化鐵，
所以答案是：取最后一次洗滌濾液，滴加氯化鋇溶液，看溶液是否有沉淀，若無沉淀，則已經洗滌干凈；氫氧化鐵；（3）①根據流程可知，“還原”時反應Ⅱ有硫產生，應為硫離子與鐵離子之間的氧化還原反應，反應的離子方程式為2Fe3++S2﹣=2Fe2++S↓，
所以答案是：2Fe3++S2﹣=2Fe2++S↓；