Question

【題目】鐵紅(Fe2O3)常用于油漆、油墨及橡膠工業(yè)。工業(yè)上以一定質(zhì)量的硫鐵礦燒渣(主要成分為Fe2O3、Fe3O4，另含少量難溶雜質(zhì))為主要原料制備鐵紅的一種工藝流程如下：

已知：某些過渡元素(如Cu、Fe、Ag等)的離子能與NH3、H2O、OH－、SCN－等形成可溶性配合物。

(1) 工業(yè)常將硫鐵礦燒渣經(jīng)過粉碎后再進(jìn)行“酸浸”，其目的是________。

(2) “酸浸”時加入的硫酸不宜過量太多的原因是________。

(3) “過濾1”所得濾液中含有的陽離子有________。

(4) “沉淀”過程中，控制NH4HCO3用量不變，鐵的沉淀率隨氨水用量變化如右圖所示。當(dāng)氨水用量超過一定體積時，鐵的沉淀率下降。其可能的原因是________。

(5) “過濾2”所得濾渣的主要成分為FeOOH和FeCO3，所得濾液中的主要溶質(zhì)是________(填化學(xué)式)。

(6) 寫出FeCO3在空氣中焙燒生成鐵紅的化學(xué)方程式：________。

Answer 1

【答案】增大反應(yīng)物接觸面積，加快反應(yīng)速率，提高燒渣浸出率 過量太多會增加沉淀過程氨水的用量 Fe2＋、Fe3＋、H＋ 氨水與鐵的氫氧化物反應(yīng)生成可溶性配合物 (NH4)2SO4 4FeCO3＋O22Fe2O3＋4CO2

【解析】

在硫鐵礦渣中加入硫酸酸浸后過濾1去掉不溶物濾渣，濾液中加入氨水和碳酸氫銨調(diào)節(jié)溶液pH，過濾后得到濾液，而濾渣在空氣中焙燒可得鐵紅Fe2O3，據(jù)此分析。

在硫鐵礦渣中加入硫酸酸浸后過濾1去掉不溶物濾渣，濾液中加入氨水和碳酸氫銨調(diào)節(jié)溶液pH，過濾后得到濾液，而濾渣在空氣中焙燒可得鐵紅Fe2O3。

(1)為增大反應(yīng)物接觸面積，加快反應(yīng)速率，提高燒渣浸出率，工業(yè)常將硫鐵礦燒渣經(jīng)過粉碎后再進(jìn)行“酸浸”；

(2) “酸浸”時加入的硫酸不宜過量太多，否則過量太多會增加沉淀過程氨水的用量；

(3) Fe2O3、Fe3O4與硫酸反應(yīng)生成硫酸亞鐵和硫酸鐵，且硫酸過量，故“過濾1”所得濾液中含有的陽離子有Fe2＋、Fe3＋、H＋；

(4) 根據(jù)圖中信息可知，當(dāng)氨水用量超過一定體積時，鐵的沉淀率下降�？赡艿脑�因是氨水與鐵的氫氧化物反應(yīng)生成可溶性配合物；

(5) “過濾2”所得濾渣的主要成分為FeOOH和FeCO3，根據(jù)流程可知，銨根離子及硫酸根離子均未轉(zhuǎn)化為沉淀而留在濾液中，故所得濾液中的主要溶質(zhì)是(NH4)2SO4；

(6) FeCO3在空氣中焙燒生成鐵紅Fe2O3，同時生成CO2，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：4FeCO3＋O22Fe2O3＋4CO2。