Question

利用硫酸渣(主要含F(xiàn)e2O3、SiO2、Al2O3、MgO等雜質(zhì))制備氧化鐵的工藝流程如下：

（1）“酸浸”中硫酸要適當(dāng)過量，目的是：①提高鐵的浸出率，② 。

（2）“還原”是將Fe3＋轉(zhuǎn)化為Fe2＋，同時(shí)FeS2被氧化為SO42－，該反應(yīng)的離子方程式為

。

（3）為測定“酸浸”步驟后溶液中Fe3＋的量以控制加入FeS2的量。實(shí)驗(yàn)步驟為：

準(zhǔn)確量取一定體積的酸浸后的溶液于錐形瓶中，加入HCl、稍過量SnCl2，再加HgCl2除去過量的SnCl2，以二苯胺磺酸鈉為指示劑，用K2Cr2O7標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，有關(guān)反應(yīng)方程式如下：

2Fe3＋＋Sn2＋＋6Cl－＝2Fe2＋＋SnCl62－，

Sn2＋＋4Cl－＋2HgCl2＝SnCl62－＋Hg2Cl2↓，

6Fe2＋＋Cr2O72－＋14H＋＝6Fe3＋＋2Cr3＋＋7H2O。

①若SnCl2不足量，則測定的Fe3＋量 (填“偏高”、“偏低”、“不變”，下同)。

②若不加HgCl2，則測定的Fe3＋量 。

（4）①可選用 (填試劑)檢驗(yàn)濾液中含有Fe3+。產(chǎn)生Fe3+的原因是

(用離子反應(yīng)方程式表示)。

②已知部分陽離子以氫氧化物形式沉淀時(shí)溶液的pH見下表：

沉淀物	Fe(OH)3	Al(OH)3	Fe(OH)2	Mg(OH)2	Mn(OH)2
開始沉淀	2.7	3.8	7.5	9.4	8.3
完全沉淀	3.2	5.2	9.7	12.4	9.8

實(shí)驗(yàn)可選用的試劑有：稀HNO3、Ba(NO3)2溶液、酸性KMnO4溶液、NaOH溶液，要求制備過程中不產(chǎn)生有毒氣體。請完成由“過濾”后的溶液模擬制備氧化鐵的實(shí)驗(yàn)步驟：

a. 氧化： ；

b. 沉淀： ；

c. 分離，洗滌； d. 烘干，研磨。

 

Answer 1

（1）抑制Fe3+的水解 (1分)

（2）14Fe3+ + FeS2 + 8H2O = 15Fe2+ + 2SO42— + 16H+ (2分)

（3）①偏低(2分) ②偏高(2分)

（4）①KSCN或 (2分) 4Fe2＋＋O2＋4H＋＝4Fe3＋＋2H2O (2分)

②a. 向溶液中加入過量的酸性高錳酸鉀溶液，攪拌 (2分)

b. 滴加NaOH溶液，調(diào)節(jié)溶液為pH為3.2～3.8 (2分)

【解析】

試題分析：試題分析：（1） 酸浸”中硫酸要適當(dāng)過量，抑制Fe3+的水解；

（2）由信息Fe3＋轉(zhuǎn)化為Fe2＋，同時(shí)FeS2被氧化為SO42—，在利用氧化還原反應(yīng)配平方程式：14Fe3++FeS2+8H2O ===15Fe2++2SO42—+16H+；

（3）①若SnCl2不足量，F(xiàn)e3＋沒有完全還原為Fe2+，則測定的Fe3＋量偏低，②若不加HgCl2，溶液中含有Sn2+，也可以被酸性高錳酸鉀氧化，消耗的酸性高錳酸鉀氧化偏大，則測定的Fe3＋量偏高。

（4）①檢驗(yàn)濾液中含有Fe3＋是KSCN溶液；Fe2+的氧化反應(yīng)是：4Fe2++O2+4H+ ===4Fe3++H2O；

②a.向溶液中加入過量的酸性高錳酸鉀溶液，攪拌；b.滴加NaOH溶液，調(diào)節(jié)溶液的pH為3.2~3.8，使Fe3++完全沉淀。

考點(diǎn)：化學(xué)與STS問題。