(2013?浦东新区三模)重晶石矿(主要成分为硫酸钡)因为含有Fe
2O
3、MnO及炭质等杂质而常呈深褐色.工业上将重晶石矿粉碎后与硫酸、铝粉在反应槽中混合加热(即“漂白”),再经水洗等一系列工序制得白色的重晶石填料,广泛用作纸张、油漆等的填充剂.已知MnO是碱性氧化物,Al粉可以将深色的Fe
3+转化为浅色的Fe
2+.重晶石填料的生产工艺流程为:
(1)在该流程中,为加快“漂白”速度,采取的措施有
重晶石和铝都使用粉末
重晶石和铝都使用粉末
、
加热
加热
.
(2)硫酸起到了“漂白”的作用.请写出硫酸直接起到该作用时的化学方程式:
Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O
Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O
、
MnO+H2SO4=MnSO4+H2O
MnO+H2SO4=MnSO4+H2O
.
(3)二次漂白水洗过滤后,检验滤渣不含Fe
2+离子的方法是
取最后一次洗涤液于试管中
取最后一次洗涤液于试管中
、
先滴加氯水再滴加KSCN溶液无明显变化
先滴加氯水再滴加KSCN溶液无明显变化
.
(4)二次漂白前,煅烧的主要目的是
除去炭质
除去炭质
.将煅烧后的固体磨成细粉,使用的是加有刚玉球的振动磨.这说明刚玉具有很高的
硬度
硬度
.
(5)工业生产中为了充分利用资源,将滤液经过处理得到化工原料Fe
2O
3.操作过程是:
①滤液中通入过量Cl
2,其目的是
将Fe2+转化为Fe3+
将Fe2+转化为Fe3+
.
②再加入适量NaOH来调节溶液的pH,其目的是
使Fe3+沉淀完全,而其它离子不发生沉淀
使Fe3+沉淀完全,而其它离子不发生沉淀
,调节溶液的pH范围为
2.7-3.7
2.7-3.7
.
有关离子开始沉淀及完全沉淀时的pH如下:
离子 |
开始沉淀时的pH |
完全沉淀时的pH |
Fe2+ |
7.6 |
9.7 |
Fe3+ |
2.7 |
3.7 |
Al3+ |
3.8 |
4.7 |
Mn2+ |
8.3 |
9.8 |
(6)最后通过
洗涤干燥
洗涤干燥
、
高温煅烧
高温煅烧
得到氧化铁.