Question

工業(yè)上利用硫酸渣（含F(xiàn)e^2-、Fe^3-的硫酸鹽及少量CaO和MgO）制備高檔顏料鐵紅（Fe₂O₃）和回收（NH₄）₂SO₄，具體生產(chǎn)流程如圖：

回答下列問題：
（1）在廢渣溶解操作時(shí)，應(yīng)選用______溶解（填編號）．
A．硫酸 B．鹽酸 C．氫氧化化鈉 D．氨水
（2）物質(zhì)A是一種氧化劑，工業(yè)上最好選用______（供選擇使用的有：H₂O₂、空氣、Cl₂、MnO₂等），其理由是______．
（3）根據(jù)下圖有關(guān)數(shù)據(jù)，你認(rèn)為工業(yè)上氧化操作時(shí)應(yīng)采取的措施是______．

（4）往銨黃鐵礬（化學(xué)式為：（NH₄）₂Fe₆SO₄）₄（OH）₁₂）溶液中加入溶液B至pH為5時(shí)產(chǎn)生沉淀，請寫出產(chǎn)生沉淀的離子方程式：______．
（5）若對硫酸渣加強(qiáng)熱也可粗制鐵紅，但產(chǎn)品純度低而檔次低，請寫出硫酸渣中硫酸亞鐵加強(qiáng)熱制備鐵紅的化學(xué)方程式：

Answer 1

解：（1）在廢渣溶解操作時(shí)，目的是溶解氧化物，制備高檔顏料鐵紅（Fe₂O₃ ）和回收（NH₄）₂SO₄，不能引入雜質(zhì)離子；
A、硫酸能溶解氧化鈣和氧化鎂，且不引入雜質(zhì)離子，故A符合；
B、鹽酸溶解氧化鈣和氧化鎂，但引入氯離子不能除去，故B不選；
C、氫氧化鈉溶液沉淀鐵離子和亞鐵離子不能溶解氧化鈣、氧化鎂，故C不選；
D、氨水不能溶解氧化物，能沉淀鐵離子和亞鐵離子，故D不選；
故答案為：A；
（2）氧化劑主要是氧化亞鐵離子便于提取，氯氣有毒乙污染空氣，二氧化錳是難溶于水的固體，空氣來源豐富，成本低，不引入雜質(zhì)，不產(chǎn)生污染，
故答案為：空氣；原料來源容易，成本低，不產(chǎn)生污染，不引入雜質(zhì)；
（3）分析圖象可知在80°C時(shí) 溶液PH=1.5，此時(shí)亞鐵離子的氧化率在90%以上，時(shí)間在4小時(shí)左右，
故答案為：溶液溫度為80℃，pH為1.5，時(shí)間為4小時(shí)左右；
（4）往銨黃鐵礬加入溶液B為氨水，至pH為5時(shí)產(chǎn)生沉淀，生成的是氫氧化鐵沉淀反應(yīng)離子方程式為：Fe³⁺+3NH₃?H₂O=Fe（OH）₂↓+3NH₄⁺，
故答案為：Fe³⁺+3NH₃?H₂O=Fe（OH）₂↓+3NH₄⁺；
（5）硫酸亞鐵受熱分解制的鐵紅為Fe₂O₃，依據(jù)氧化還原反應(yīng)和電子守恒分析判斷做氧化劑元素化合價(jià)降低的是硫元素化合價(jià)變化為+4價(jià)，依據(jù)原子守恒配平寫出化學(xué)方程式為：2FeSO₄=Fe₂O₃+SO₂↑+SO₃↑，故答案為：2FeSO₄=Fe₂O₃+SO₂↑+SO₃↑．
分析：（1）依據(jù)廢渣成分結(jié)合提純物質(zhì)組成分析判斷；
（2）氧化劑主要是用來 氧化亞鐵離子，空氣來源豐富經(jīng)濟(jì)效益高不產(chǎn)生污染等回答；
（3）依據(jù)圖象分析，亞鐵離子的氧化率最高是溶液溫度為80℃，pH為1.5；
（4）依據(jù)流程圖結(jié)合轉(zhuǎn)化關(guān)系中的物質(zhì)、反應(yīng)試劑和得到產(chǎn)物化學(xué)式，依據(jù)原子守恒配平寫出；
（5）依據(jù)銨黃鐵礬軟件后溶液中鐵離子和 氨水反應(yīng)生成氫氧化鐵書寫；
（6）依據(jù)氧化還原反應(yīng)電子守恒和原子守恒書寫離子方程式．
點(diǎn)評：本題考查了物質(zhì)制備和提純的實(shí)驗(yàn)流程分析判斷，圖象分析應(yīng)用，化學(xué)方程式書寫方法，題目信息量大需要仔細(xì)審題，題目難度中等．