Question

【題目】氧化鐵紅（Fe2O3）用途廣泛，用廢鐵皮制取鐵紅的部分流程示意圖如下：

⑴“酸浸”時(shí)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是______。

⑵“氧化”時(shí)有紅褐色沉淀生成，該反應(yīng)的離子方程式為______。

⑶將鐵紅與FeS2混合焙燒可以生成磁性氧化鐵和SO2，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為______。

⑷“淬火”是將紅熱的鐵器浸入水中急速冷卻以增加鐵器的硬度以及減緩腐蝕，反應(yīng)歷程如圖，寫出該歷程中第Ⅰ步反應(yīng)的方程式______。

Answer 1

【答案】4Fe+NO3－+10H+＝4Fe2++NH4++3H2O 4Fe2+＋O2＋10H2O＝4Fe(OH)3↓＋8H+ 16Fe2O3＋FeS2=11Fe3O4＋2SO2↑ 2FeO + 2H2O=2FeOOH+ H2↑

【解析】

“酸浸”時(shí)，廢鐵皮中鐵被硝酸氧化為Fe2+，在“氧化”階段，Fe2+被空氣氧化為Fe3+，因有紅褐色沉淀生成，則可推出生成了Fe(OH)3，經(jīng)過濾得到的濾渣中含Fe(OH)3和過量的鐵，濾液中含NH4NO3，再利用磁鐵分離出過量的鐵，將得到的Fe(OH)3加熱制備得到鐵紅，據(jù)此分析作答。

（1）根據(jù)工藝流程可知，“酸浸”時(shí)過量的鐵被硝酸氧化生成硝酸亞鐵、硝酸銨和水，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為：4Fe+NO3－+10H+＝4Fe2++NH4++3H2O；

（2）紅褐色沉淀為氫氧化鐵，則“氧化”過程發(fā)生的反應(yīng)為：4Fe2+＋O2＋10H2O＝4Fe(OH)3↓＋8H+；

（3）根據(jù)氧化還原反應(yīng)的規(guī)律可知，鐵紅與FeS2混合焙燒可以生成磁性氧化鐵和SO2，+2價(jià)的Fe元素化合價(jià)升高到+價(jià)，-1價(jià)的S元素化合價(jià)升高到+4價(jià)，而+3價(jià)的Fe元素化合價(jià)降低到+，根據(jù)電子轉(zhuǎn)移數(shù)守恒和原子守恒可配平該氧化還原反應(yīng)為：16Fe2O3＋FeS2=11Fe3O4＋2SO2↑；

（4）第Ⅰ步反應(yīng)是FeO和H2O反應(yīng)生成FeOOH和H2的過程，根據(jù)氧化還原反應(yīng)的規(guī)律配平可得2FeO + 2H2O=2FeOOH+ H2↑。