Question

【题目】以黄铁矿为原料制硫酸产生的硫酸渣中含Fe2O3、SiO2、Al2O3、MgO等，用硫酸渣制备铁红(Fe2O3)的过程如下：

（1）酸溶过程中Fe2O3与稀硫酸反应的化学方程式为 ；“滤渣A”主要成份的化学式为 。

（2）还原过程中加入FeS2的目的是将溶液中的Fe3 +还原为Fe2 +，而本身被氧化为H2SO4，请完成该反应的离子方程式：FeS2 + 14Fe3 + + H2O=15Fe2 + + SO42- + 。

（3）氧化过程中，O2、NaOH与Fe2+反应的离子方程式为 ；

（4）为了确保铁红的质量，氧化过程需要调节溶液的pH的范围是 (几种离子沉淀的pH见下表)；滤液B可以回收的物质有(写化学式)________________。

沉淀物	Fe(OH)3	Al(OH)3	Fe(OH)2	Mg(OH)2
开始沉淀pH	2.7	3.8	7.6	9.4
完全沉淀pH	3.2	5.2	9.7	12.4

Answer 1

【答案】（1）Fe2O3+3H2SO4═Fe2(SO4)3+3H2O；SiO2（2）8；2；16H+

（3）4Fe2++O2+2H2O+8OH-=4Fe(OH)3↓

(或Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓，4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3)

（4）3.2～3.8(或之间的数据值)；Na2SO4、Al2(SO4)3、MgSO4

【解析】

试题分析：（1）氧化铁与硫酸反应生成硫酸铁和水，反应的化学方程式为：Fe2O3+3H2SO4═Fe2(SO4) 3+3H2O；

硫酸渣中只有二氧化硅不与稀硫酸反应，所以“滤渣A”主要成份的化学式为SiO2；

（2）FeS2 中的S元素的化合价是-1价，生成物中Fe的化合价是+2价，S的化合价是+6价，整体升高14价，而Fe3+的化合价降低1价，根据升降化合价总数相等，所以Fe3+的系数是14，则SO42-的系数是2，再根据元素守恒和电荷守恒判断生成物中还有氢离子，其系数为16，则水的系数是8，配平后的反应为：FeS2+14Fe3++8H2O═15Fe2++2SO42-+16H+；

（3）Fe2+与OH-反应生成4Fe(OH)2，Fe(OH)2不稳定易被氧气氧化为Fe(OH)3，用化合价升价法配平方程式为：4Fe2++O2+2H2O+8OH-=4Fe(OH)3↓；(或Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓，4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3)；

（4）根据几种离子沉淀的pH，使Fe3+沉淀完全的PH为3.2，其他离子开始沉淀PH为3.8，因此所选PH因介于3.2和3.8之间；未沉淀的离子为：Na+、Mg2+、Al3+，故滤液B可以回收的物质有：Na2SO4、Al2(SO4)3、MgSO4。