Question

【題目】由硫鐵礦燒渣（主要含Fe2O3和SiO2）制備綠礬（FeSO4·7H2O），再通過綠礬制備鐵礬[FeO(OH)]的流程如下：（已知FeS2和鐵礬均難溶于水）

（1）“酸溶”步驟中，最好采用___________________（填“鹽酸”、“硫酸”或“硝酸”）溶解燒渣。

（2）寫出“還原”步驟發生反應的離子方程式：___________________。

（3）對“還原”后的溶液進行“操作X”，可得到綠礬。“操作X”是指___________________，過濾，洗滌，干燥。

（4）請補充完整檢驗“還原”后所得溶液中是否含有Fe3+的實驗方案：取“還原”后溶液于試管內，___________________。

（5）最后一步制備鐵礬的反應中，還生成一種可作化肥的物質，它的化學式為___________________。

Answer 1

【答案】 硫酸 14Fe3＋＋FeS2＋8H2O=15Fe2＋＋2SO＋16H＋ 蒸發濃縮，降溫結晶 加入KSCN溶液，若出現紅色，則說明溶液中含有Fe3＋，若不出現紅色，則說明溶液中不含有Fe3＋ (NH4)2SO4

【解析】（1）因綠礬的酸根離子為硫酸根離子，則“酸溶”步驟中，最好采用硫酸來溶解燒渣。

（2）由已知硫鐵礦燒渣主要含Fe2O3和SiO2，所以“酸溶”后所得濾液為硫酸鐵溶液，因此“還原”步驟發生FeS2還原Fe3+的反應，結合流程中“還原”后經操作X得到綠礬可得：-1價S被氧化成+6價存在于SO42-中，故“還原”步驟發生反應的離子方程式為：14Fe3+＋FeS2＋8H2O=15Fe2+＋2SO42-＋16H+。

（3）“還原”后得到硫酸亞鐵溶液，可經過蒸發濃縮、降溫結晶析出綠礬，所以“操作X”是指：蒸發濃縮，降溫結晶，過濾，洗滌，干燥。

（4）可利用Fe3+與SCN-的絡合反應檢驗“還原”后所得溶液中是否含有Fe3+，具體實驗方案為：取“還原”后溶液于試管內，加入KSCN溶液，若溶液出現紅色，則說明溶液中含有Fe3+，若不出現紅色，則說明溶液中不含有Fe3+。

（5）流程中，綠礬與氨水、空氣作用生成鐵礬[FeO(OH)]，+2價Fe被氧化成+3價，根據電子守恒及原子守恒可得：4FeSO4+8NH3+6H2O+O2=4FeO(OH)+4(NH4)2SO4，所以還生成一種可作化肥的物質為：(NH4)2SO4。