Question

利用硫酸渣(主要含Fe₂O₃、SiO₂、Al₂O₃、MgO等雜質)制備氧化鐵的工藝流程如下：

(1)“酸浸”中硫酸要適當過量，目的是：①提高鐵的浸出率；②________。
(2)“還原”是將Fe^3＋轉化為Fe^2＋，同時FeS₂被氧化為SO₄^2—，該反應的離子方程式為________________________________________________________________________。
(3)為測定“酸浸”步驟后溶液中Fe^3＋的量以控制加入FeS₂的量。實驗步驟為：準確量取一定體積的酸浸后的溶液于錐形瓶中，加入稀鹽酸、稍過量SnCl₂，再加HgCl₂除去過量的SnCl₂，以二苯胺磺酸鈉為指示劑，用K₂Cr₂O₇標準溶液滴定，有關反應的化學方程式如下：
2Fe^3＋＋Sn^2＋＋6Cl^－=2Fe^2＋＋SnCl₆^2—
Sn^2＋＋4Cl^－＋2HgCl₂=SnCl₆^2—＋Hg₂Cl₂↓
6Fe^2＋＋Cr₂O₇^2—＋14H^＋=6Fe^3＋＋2Cr^3＋＋7H₂O
①若SnCl₂不足量，則測定的Fe^3＋量________(填“偏高”、“偏低”或“不變”，下同)；
②若不加HgCl₂，則測定的Fe^3＋量________。
(4)①可選用________(填試劑)檢驗濾液中含有Fe^3＋。產生Fe^3＋的原因是________________________________________________________________________(用離子方程式表示)。
②已知部分陽離子以氫氧化物形式沉淀時溶液的pH見下表：

沉淀物	Fe(OH)3	Al(OH)3	Fe(OH)2	Mg(OH)2	Mn(OH)2
開始沉淀	2.7	3.8	7.5	9.4	8.3
完全沉淀	3.2	5.2	9.7	12.4	9.8

 
實驗可選用的試劑有：稀硝酸、Ba(NO₃)₂溶液、酸性KMnO₄溶液、NaOH溶液，要求制備過程中不產生有毒氣體。
請完成由“過濾”后的溶液模擬制備氧化鐵的實驗步驟：
a．氧化：________________________________________________________；
b．沉淀：__________________________________________________________；
c．分離，洗滌；
d．烘干，研磨。

Answer 1

　(1)抑制Fe^3＋的水解　(2)14Fe^3＋＋FeS₂＋8H₂O=15Fe^2＋＋2SO₄^2—＋16H^＋　(3)①偏低　②偏高
(4)①KSCN(或OH)　4Fe^2＋＋O₂＋4H^＋=4Fe^3＋＋2H₂O　②a.向溶液中加入過量的酸性高錳酸鉀溶液，攪拌　b．滴加NaOH溶液，調節溶液pH為3.2～3.8

　(1)Fe^3＋的水解方程式為Fe^3＋＋3H₂O??Fe(OH)₃＋3H^＋，酸過量，抑制Fe^3＋的水解。(2)根據題給信息，寫出反應物和生成物，因為在酸性環境下反應，則介質為H₂O和H^＋，根據電子得失守恒和離子所帶電荷守恒可以寫出離子方程式。(3)①SnCl₂不足，Fe^3＋沒有完全反應，生成的Fe^2＋偏少，則消耗的K₂Cr₂O₇標準溶液體積偏小，則測定的Fe^3＋量偏低；②若不加HgCl₂，過量的Sn^2＋也能夠被K₂Cr₂O₇氧化，則消耗的K₂Cr₂O₇標準溶液體積偏高，則測定的Fe^3＋量偏高。(4)①Fe^3＋與KSCN的絡合反應或者Fe^3＋與OH的顯色反應均可以用于鑒別。產生Fe^3＋的原因是Fe^2＋被空氣中的氧氣氧化。②“過濾”后的溶液中有Fe^2＋、Al^3＋、Mg^2＋以及少量Fe^3＋，首先將Fe^2＋完全氧化為Fe^3＋，然后控制pH，只使Fe(OH)₃沉淀，從表格數據可以分析，控制pH為3.2～3.8。