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Fe3＋轉化為Fe2＋，同時FeS2被氧化為SO42—，該反應的離子方程式為________________________________________________________________________。

(3)為測定“酸浸”步驟后溶液中Fe3＋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：

2Fe3＋＋Sn2＋＋6Cl－=2Fe2＋＋SnCl62—

Sn2＋＋4Cl－＋2HgCl2=SnCl62—＋Hg2Cl2↓

6Fe2＋＋Cr2O72—＋14H＋=6Fe3＋＋2Cr3＋＋7H2O

①若SnCl2不足量，則測定的Fe3＋量________(填“偏高”、“偏低”或“不變”，下同)；

②若不加HgCl2，則測定的Fe3＋量________。

(4)①可選用________(填試劑)檢驗濾液中含有Fe3＋。產生Fe3＋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Fe3＋的水解　(2)14Fe3＋＋FeS2＋8H2O=15Fe2＋＋2SO42—＋16H＋　(3)①偏低　②偏高

(4)①KSCN(或OH)　4Fe2＋＋O2＋4H＋=4Fe3＋＋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

【解析】　(1)Fe3＋的水解方程式為Fe3＋＋3H2O??Fe(OH)3＋3H＋，酸過量，抑制Fe3＋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，Fe3＋沒有完全反應，生成的Fe2＋偏少，則消耗的K2Cr2O7標準溶液體積偏小，則測定的Fe3＋量偏低；②若不加HgCl2，過量的Sn2＋也能夠被K2Cr2O7氧化，則消耗的K2Cr2O7標準溶液體積偏高，則測定的Fe3＋量偏高。(4)①Fe3＋與KSCN的絡合反應或者Fe3＋與OH的顯色反應均可以用于鑒別。產生Fe3＋的原因是Fe2＋被空氣中的氧氣氧化。②“過濾”后的溶液中有Fe2＋、Al3＋、Mg2＋以及少量Fe3＋，首先將Fe2＋完全氧化為Fe3＋，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。