Question

3．利用硫酸燒渣（主要成分為Fe₂O₃和FeO，還含有少量的Al₂O₃和SiO₂等）可產生顏料鐵黃（FeOOH），其制備流程如下：
（1）FeS₂中Fe元素的化合價為+2．硫元素位于元素周期表第3周期ⅥA族．
（2）酸溶時，沒有參與反應的物質是SiO₂（填化學式）．Al₂O₃與硫酸反應的離子方程式為Al₂O₃+6H⁺=2Al³⁺+3H₂O．
（3）濾液Ⅱ中的主要成分硫酸銨可用作氮肥（任寫一種用途）

Answer 1

分析 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，以此解答該題．

解答 解：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）FeS₂中Fe元素的化合價為+2價，硫元素位于元素周期表第3周期ⅥA族，故答案為：+2；3；ⅥA；
（2）二氧化硅與硫酸不反應，Al₂O₃與硫酸反應生成硫酸鋁和水，反應的離子方程式為Al₂O₃+6H⁺=2Al³⁺+3H₂O，故答案為：SiO₂；Al₂O₃+6H⁺=2Al³⁺+3H₂O；
（3）硫酸銨含有N元素，可用作氮肥等，故答案為：氮肥．

點評 本題以鐵黃（FeOOH）的制備流程為知識背景，考查硅、鐵的化合物的性質、離子方程式的書寫、物質的分離提純等，難度中等，清楚工藝流程原理是解題的關鍵，是對知識遷移的綜合運用．