Question

【題目】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SO，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＋＋SnCl

Sn2＋＋4Cl－＋2HgCl2===SnCl＋Hg2Cl2↓

6Fe2＋＋Cr2O＋14H＋===6Fe3＋＋2Cr3＋＋7H2O

①若SnCl2不足量，則測定的Fe3＋量 (填“偏高”、“偏低”或“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)濾液中含有的Fe3＋。產(chǎn)生Fe3＋的原因是 (用離子方程式表示)。

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．過濾，洗滌；

d．烘干，研磨。

Answer 1

【答案】(1)抑制Fe3＋的水解

(2)14Fe3＋＋FeS2＋8H2O===15Fe2＋＋2SO＋16H＋

(3)①偏低 ②偏高

(4)①KSCN溶液(或苯酚溶液)

4Fe2＋＋O2＋4H＋===4Fe3＋＋2H2O

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pH為3.2～3.8

【解析】

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＋＋2SO＋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K2Cr2O7氧化，消耗的K2Cr2O7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. 制備過程中不產(chǎn)生有毒氣體，所以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。