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)的制备流程如下：

(1)“酸溶”时，Fe2O3与硫酸反应的离子方程式为___________________________。

(2)滤渣Ⅰ的主要成分是FeS2、S和________(填化学式)；Fe3＋被FeS2还原的离子方程式为_______________。

(3)“氧化”中，生成FeOOH的离子方程式为________________。

(4)滤液Ⅱ中溶质是Al2(SO4)3和________(填化学式)：“洗涤”时，检验铁黄表面已洗涤干净的操作是___。

Answer 1

【答案】Fe2O3＋6H＋＝2Fe3＋＋3H2O SiO2 2Fe3＋＋FeS2＝3Fe2＋＋2S 4Fe2＋＋8NH3·H2O＋O2＝4FeOOH↓＋8NH4+＋2H2O (NH4)2SO4 取最后一次洗涤液，先加入稀盐酸酸化，再加入BaCl2溶液，若无白色沉淀，说明已洗干净

【解析】

硫酸渣(主要含Fe2O3、FeO，杂质为Al2O3和SiO2等)加硫酸溶解，金属氧化物转化为金属阳离子，二氧化硅不溶，再加FeS2把铁离子还原为Fe2+，同时生成S沉淀，过滤，滤渣含有二氧化硅和S、FeS2，滤液中含有Fe2+和Al3+，滤液中通入空气氧化，同时调节pH生成FeOOH沉淀，过滤、洗涤、烘干，得到纯净的FeOOH。

(1)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，离子方程式为Fe2O3＋6H＋＝2Fe3＋＋3H2O；

(2)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；

(3)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；

(4)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；铁黄表面附着的离子为硫酸根离子，若洗液中没有硫酸根离子，说明已经洗净，则其操作为取最后一次洗涤液，滴加盐酸酸化的BaCl2溶液，若无白色沉淀说明已洗干净。