Question

【题目】工业上采用硫铁矿焙烧取硫后的烧渣（主要成分为Fe2O3、SiO2、Al2O3）来制取绿矾（FeSO4·7H2O），实现变废为宝，减少环境污染。简易流程如下：

（1）反应①和反应③都要进行的操作是；
（2）写出反应②中发生反应的化学方程式为；
（3）用NaOH溶液控制pH的目的是。

Answer 1

【答案】
（1）过滤
（2）Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑、 Fe+ Fe2(SO4)3=3FeSO4
（3）使Al3+完全转化为Al(OH)3沉淀
【解析】(1)反应①和反应③要进行过滤操作；
(2)反应的化学方程式为Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑和Fe+Fe2(SO4)3=3FeSO4；
(3）要通过加入氢氧化钠溶液控制溶液的pH来实现只让铝离子沉淀，而不让亚铁离子沉淀。(1)反应①和反应③后都是生成难溶性物质（残渣或沉淀）和溶液，要将两者分离开来，必须使用过滤操作来达到实验目的；(2)由于反应①加入的硫酸是过量的，且和矿石反应生成了硫酸铝和硫酸铁，铁能够和剩余的硫酸生成硫酸亚铁和氢气，以及和硫酸铁反应生成硫酸亚铁。所以反应②中发生反应的化学方程式为Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑和Fe+Fe2(SO4)3=3FeSO4；(3)由于溶液中既有亚铁离子也有铝离子，这两者遇到氢氧根离子都会反应生成沉淀，所以要通过加入氢氧化钠溶液液控制溶液的pH来实现只让铝离子全部转化为氢氧化铝沉淀，而不让亚铁离子沉淀。