Question

【题目】利用硫酸渣（主要含Fe2O3、FeO，杂质为Al2O3和SiO2等）生产铁基颜料铁黄（FeOOH） 的制备流程如图：

已知：FeS2难溶于水，不与H2SO4反应，在“还原”步骤中，Fe3+通过反应Ⅰ、Ⅱ被FeS2还原，其中反应Ⅰ为FeS2+14Fe3++8H2O═15Fe2++2SO42﹣+16H+；反应Ⅱ中氧化产物为单质硫．
（1）“酸溶”中硫酸要适当过量，目的是：①提高铁的浸出率；② ．
（2）写出酸溶时硫酸渣中主要成分发生反应的一个化学方程式： ．
（3）加入FeS2“还原”时反应Ⅱ的离子方程式为 ． 滤渣的主要成分是FeS2、S和（填化学式）
（4）“氧化”时，生成FeOOH的离子方程式为 ． 氧化时，温度不宜过高，否则会导致产品颜色偏红，可能含有的杂质是（填化学式）．
（5）滤液中溶质是Al2（SO4）3和（填化学式）．

Answer 1

【答案】
（1）抑制Fe3+水解
（2）Fe2O3+3H2SO4=Fe2（SO4）3+3H2O
（3）2Fe3++FeS2=3Fe2++2S；SiO2
（4）4Fe2++8NH3?H2O+O2=4FeOOH↓+8NH4++2H2O；Fe2O3
（5）（NH4）2SO4
【解析】解：（1）“酸溶”中硫酸要适当过量，目的是：①提高铁的浸出率；②抑制Fe3+水解；所以答案是：抑制Fe3+水解；（2）氧化铁是碱性氧化物，可以和硫酸反应生成硫酸铁和水，即Fe2O3+3H2SO4=Fe2（SO4）3+3H2O，所以答案是：Fe2O3+3H2SO4=Fe2（SO4）3+3H2O；（3）由流程分析可知滤渣Ⅰ的主要成分是FeS2、S和SiO2；﹣2价的硫离子具有还原性，FeS2可以将溶液中的Fe3+还原为Fe2+ ， 而本身被氧化为S沉淀，有关的离子方程式为2Fe3++FeS2=3Fe2++2S，
所以答案是：2Fe3++FeS2=3Fe2++2S；SiO2；（4）在碱性环境下，亚铁离子可以被氧气氧化为生成FeOOH，则“氧化”中，亚铁离子、氧气及氨水反应生成FeOOH、铵根离子和水，其离子方程式为4Fe2++8NH3H2O+O2=4FeOOH↓+8NH4++2H2O，温度过高，FeOOH分解生成Fe2O3而会导致产品颜色偏红；
所以答案是：4Fe2++8NH3H2O+O2=4FeOOH↓+8NH4++2H2O；Fe2O3；（5）滤液I中加氨水调节pH，会生成硫酸铵，所以滤液Ⅱ中溶质是Al2（SO4）3和 （NH4）2SO4；
所以答案是：（NH4）2SO4 ．