Question

【题目】铁的化合物有广泛用途，如碳酸亚铁(FeCO3)可作为补血剂，铁红(Fe2O3)可作为颜料。利用某硫酸厂产生的烧渣(主要含Fe2O3、FeO，还有一定量的SiO2)制备碳酸亚铁的流程如下：

（1）“酸溶”时加快反应速率的方法有___________________(写出一种)。

（2）①“还原”时，FeS2与H2SO4不反应，Fe3+通过两个反应被还原，其中一个反应如下：FeS2 +14Fe3+ +8H2O＝15Fe2++2SO42－+16H+，则另一个反应的离子方程式为：___________；

②FeS2还原后，检验Fe3+是否反应完全的方法是___________。

（3）①“沉淀”时，需控制pH不宜过高，否则生成的FeCO3中可能混有___杂质；

②写出加入NH4HCO3生成“沉淀”的化学方程式：___________________；

③所得FeCO3需充分洗涤，检验沉淀已洗涤干净的方法是_________________。

（4）FeCO3浊液长时间暴露在空气中，会有部分固体表面变为红褐色，同时释放出CO2，则与FeCO3反应的物质为_________(填化学式)。

（5）FeCO3在空气中煅烧生成Fe2O3时，也会生成FeO。现煅烧34.8g的FeCO3，得到Fe2O3和FeO的混合物23.76g。则Fe2O3的质量为______ g。

Answer 1

【答案】适度加热、适量增加硫酸的浓度、将烧渣粉碎、搅拌等FeS2+2Fe3++=3Fe2++2S取少量溶液，滴入几滴KSCN溶液，若溶液变为血红色，说明其中含有Fe3+，反之，未反应完全Fe(OH)2FeSO4+2NH4HCO3=(NH4)2SO4＋FeCO3↓＋H2O＋CO2↑取少许最后一次洗涤液于试管中，滴加稍过量稀盐酸，无明显现象，再滴加BaCl2溶液，若无白色沉淀生成，则表明已洗涤干净O2、H2O21.6

【解析】

烧渣（主要成分Fe2O3、FeO，还有一定量的SiO2)用硫酸浸取，过滤后含有硫酸铁、硫酸亚铁、未反应的硫酸，滤渣为二氧化硅，用二硫化亚铁还原Fe3+后过滤，得滤液中含有硫酸亚铁，向滤液中加入碳酸铵，过滤得碳酸亚铁，滤液中含有硫酸铵、碳酸铵。

可以通过加热、增加硫酸的浓度、将烧渣粉碎、搅拌等措施提高酸浸时反应速率；（2）①Fe3+被FeS2还原成Fe2+，发生反应的离子方程式包括：FeS2+14Fe3++8H2O=15Fe2++2SO42—+16H+、FeS2+2Fe3++=3Fe2++2S；②Fe3+与KSCN溶液反应呈血红色，检验Fe3+是否反应完全可选择KSCN溶液，具体方法是取少量溶液，滴入几滴KSCN溶液，若溶液变为血红色，说明其中含有Fe3+，反之，未反应完全；（3）①pH过高时溶液生成氢氧化亚铁沉淀；②加入NH4HCO3生成“沉淀”的化学方程式为FeSO4+2NH4HCO3=(NH4)2SO4+FeCO3↓+H2O+CO2↑；③碳酸亚铁表面会附着硫酸铵，所以检验FeCO3是否洗净，可以检验洗涤滤液中是否有硫酸根离子，具体方法为：取少许最后一次洗涤液于试管中，滴加稀盐酸，无明显现象，再滴加BaCl2溶液，若无白色沉淀生成，则表明已洗涤干净；（4）红褐色固体是Fe(OH)3，FeCO3、H2O和O2反应生成Fe(OH)3和CO2；（5）在空气中煅烧FeCO3生成氧化铁和氧化亚铁，设Fe2O3的物质的量为x mol，FeO的物质的量为y mol，根据化学反应前后铁元素守恒可得：①2x+y=0.3，②160x+72y=23.76，联立解得x=0.135，可知Fe2O3的质量为21.6g。