Question

【題目】硫鐵礦燒渣的主要成分為 Fe2O3、Fe3O4，以及少量 SiO2、Al2O3 等。由硫鐵礦燒渣制備鐵紅（Fe2O3） 的一種工藝流程如下：

已知：還原焙燒時，大部分 Fe2O3、Fe3O4 轉化為 FeO。 幾種離子開始沉淀和完全沉淀時的 pH 如下表所示：

（1） “酸浸、過濾”步驟中所得濾液中的金屬陽離子有（填離子符號）______________。

（2）Fe 粉除調 pH 外，另一作用是___________；Fe 粉調節溶液的 pH 范圍為__________。

（3） 已知“沉鐵、過濾”中生成沉淀為碳酸鐵沉淀，則高溫條件下，“氧化”步驟中發生反應的化學方程式為______________。

（4） Fe2O3 也是赤鐵礦的主要成分，工業上若要得到 120t 純度為 93%生鐵需要含雜質 20%的（雜質不含鐵 元素）赤鐵礦的質量為________。

Answer 1

【答案】 Fe2＋、Fe3＋、Al3＋ 將鐵離子還原為亞鐵離子，便于與鋁離子的分離 4.7～7.6 之間 4FeCO3+O2 2Fe2O3+4CO2 199.3t

【解析】本題主要考查對于由硫鐵礦燒渣制備鐵紅（Fe2O3）的一種工藝流程的評價。涉及鐵及其化合物的性質。

（1）“酸浸、過濾”步驟中所得濾液中的金屬陽離子是FeO、Al2O3及殘留的少量Fe2O3、Fe3O4溶解形成的Fe2＋、Fe3＋、Al3＋。

（2）Fe粉除調pH外，另一作用是將鐵離子還原為亞鐵離子，便于與鋁離子的分離；Fe粉調節溶液的pH要滿足Al3＋沉淀完全而Fe2＋不沉淀，所以pH范圍為4.7～7.6。

（3）已知“沉鐵、過濾”中生成沉淀為碳酸鐵沉淀，高溫條件下，“氧化”步驟中發生反應的生成物是氧化鐵和二氧化碳，則該反應的化學方程式為4FeCO3+O22Fe2O3+4CO2。

（4）工業上若要得到120t純度為93%的生鐵，需要含雜質20%的赤鐵礦的質量為120t×93%×/(1-20%)=199.3t。