Question

【題目】工業(yè)上常采用煅燒黃鐵礦來制備SO2，同時產生燒渣。燒渣的主要成分是含鐵的氧化物和二氧化硅等，利用燒渣制備高效凈水劑聚合硫酸鐵可以達到資源綜合利用的目的。其工藝流程如下：

⑴檢驗“反應I”后的溶液中是否含有Fe3+的試劑是 。

⑵濾渣I的主要成分是 。

⑶“操作III”中具體的方法依次為 、 、過濾和洗滌。

⑷加入適量H2O2的目的是將Fe2+氧化為Fe3+，氧化時需控制反應溫度為50~60℃的原因是 。

⑸生成聚合硫酸鐵的過程是先水解再聚合，聚合的化學方程式為

mFe2(OH)n(SO4)( 3－) [Fe2(OH)n(SO4)( 3－)]m

請寫出水解的化學方程式 。

Answer 1

【答案】

⑴KSCN溶液；⑵SiO2；

⑶蒸發(fā)濃縮(或加熱濃縮)；冷卻結晶；

⑷溫度低，反應速率慢；溫度高，H2O2分解加快，導致氧化劑用量增加。

⑸Fe2(SO4)3+nH2OFe2(OH)n(SO4)(3－)+H2SO4

【解析】

試題分析：硫鐵礦燒渣(主要成分是Fe3O4、Fe2O3、FeO和二氧化硅)，加硫酸加熱酸溶，水浸，過濾出不溶于酸的二氧化硅，濾液中含有硫酸鐵和硫酸亞鐵，加廢鐵皮，Fe與三價鐵離子反應生成亞鐵離子，過濾去除多余的鐵，濾液為硫酸亞鐵溶液，然后蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶，得到硫酸亞鐵晶體，晶體中加稀硫酸、雙氧水得到聚合硫酸鐵。

⑴檢驗Fe3+常常選用KSCN溶液，故答案為：KSCN溶液；

⑵濾渣I的主要成分是SiO2，故答案為：SiO2；

⑶(3)操作Ⅲ的目的是由溶液得到晶體FeSO47H2O，需蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶，故答案為：蒸發(fā)濃縮(加熱濃縮)；冷卻結晶；

⑷加入適量H2O2的目的是將Fe2+氧化為Fe3+，氧化時需控制反應溫度為50~60℃的原因主要是溫度低，反應速率慢；溫度高， H2O2分解加快，導致氧化劑用量增加，故答案為：溫度低，反應速率慢；溫度高， H2O2分解加快，導致氧化劑用量增加；

⑸生成聚合硫酸鐵的過程是先水解再聚合，聚合的化學方程式為mFe2(OH)n(SO4)( 3－) [Fe2(OH)n(SO4)( 3－)]m，則Fe2(SO4)3水解生成Fe2(OH)n(SO4)( 3－)的化學方程式為Fe2(SO4)3+nH2OFe2(OH)n(SO4)( 3－) +H2SO4，故答案為：Fe2(SO4)3+nH2OFe2(OH)n(SO4)( 3－) +H2SO4。