Question

【題目】利用硫酸渣(主要含Fe2O3、FeO，雜質為Al2O3和SiO2等)生產鐵基顏料鐵黃(FeOOH)的制備流程如下：

(1)“酸溶”時，Fe2O3與硫酸反應的離子方程式為___________________________。

(2)濾渣Ⅰ的主要成分是FeS2、S和________(填化學式)；Fe3＋被FeS2還原的離子方程式為_______________。

(3)“氧化”中，生成FeOOH的離子方程式為________________。

(4)濾液Ⅱ中溶質是Al2(SO4)3和________(填化學式)：“洗滌”時，檢驗鐵黃表面已洗滌干凈的操作是___。

Answer 1

【答案】Fe2O3＋6H＋＝2Fe3＋＋3H2O SiO2 2Fe3＋＋FeS2＝3Fe2＋＋2S 4Fe2＋＋8NH3·H2O＋O2＝4FeOOH↓＋8NH4+＋2H2O (NH4)2SO4 取最后一次洗滌液，先加入稀鹽酸酸化，再加入BaCl2溶液，若無白色沉淀，說明已洗干凈

【解析】

硫酸渣(主要含Fe2O3、FeO，雜質為Al2O3和SiO2等)加硫酸溶解，金屬氧化物轉化為金屬陽離子，二氧化硅不溶，再加FeS2把鐵離子還原為Fe2+，同時生成S沉淀，過濾，濾渣含有二氧化硅和S、FeS2，濾液中含有Fe2+和Al3+，濾液中通入空氣氧化，同時調節pH生成FeOOH沉淀，過濾、洗滌、烘干，得到純凈的FeOOH。

(1)氧化鐵是堿性氧化物，可以和硫酸反應生成硫酸鐵和水，即Fe2O3+3H2SO4＝Fe2(SO4)3+3H2O，離子方程式為Fe2O3＋6H＋＝2Fe3＋＋3H2O；

(2)由流程分析可知濾渣Ⅰ的主要成分是FeS2、S和SiO2；-2價的硫離子具有還原性，FeS2可以將溶液中的Fe3+還原為Fe2+，而本身被氧化為S沉淀，有關的離子方程式為2Fe3++FeS2＝3Fe2++2S；

(3)在堿性環境下，亞鐵離子可以被氧氣氧化為生成FeOOH，則“氧化”中，亞鐵離子、氧氣及氨水反應生成FeOOH、銨根離子和水，其離子方程式為4Fe2++8NH3H2O+O2＝4FeOOH↓+8NH4++2H2O；

(4)濾液I中加氨水調節pH，會生成硫酸銨，所以濾液Ⅱ中溶質是Al2(SO4)3和(NH4)2SO4；鐵黃表面附著的離子為硫酸根離子，若洗液中沒有硫酸根離子，說明已經洗凈，則其操作為取最后一次洗滌液，滴加鹽酸酸化的BaCl2溶液，若無白色沉淀說明已洗干凈。