Question

以黄铁矿为原料制硫酸产生的硫酸渣中含Fe2O3、SiO2、Al2O3、MgO等。实验室模拟工业以硫酸渣制备铁红(Fe2O3)，过程如下：

（1）硫酸渣的成分中属于两性氧化物的是 ， 写出酸溶过程Fe2O3与稀硫酸反应的离子反应方程式： ；

（2）生产过程中，为了确保铁红的纯度，氧化过程需要调节溶液的pH的范围是_________；（部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表）

沉淀物	Fe(OH)3	Al(OH)3	Fe(OH)2	Mg(OH)2
开始沉淀	2．7	3．8	7．5	9．4
完全沉淀	3．2	5．2	9．7	12．4

（3）滤渣A的主要成分为 ，滤液B可以回收的物质有Na2SO4、MgSO4和___________；

（4）已知硫酸渣质量为w kg，假设铁红制备过程中，铁元素损耗25%，最终得到铁红的质量为m kg，则原来硫酸渣中铁元素质量分数为 （用最简分数表达式表示）。

 

Answer 1

（16分）(1) Al2O3 2分 Fe2O3 + 6H+＝2Fe3+ + 3H2O 3分

(2)3．2—3．8 2分 (3) SiO2 3分 Al2(SO4)3 3分 14m/15w 3分

【解析】

试题分析：（1）氧化铝是两性氧化物，则硫酸渣的成分中属于两性氧化物的是Al2O3；氧化铁与硫酸反应生成硫酸铁和水，离子方程式为：Fe2O3 + 6H+＝2Fe3+ + 3H2O；

（2）根据几种离子沉淀的pH，使Fe3+沉淀完全的pH为3．2，其他离子开始沉淀pH为3．8，因此所选pH因介于3．2和3．8之间；

（3）因二氧化硅不与硫酸反应，故“滤渣A”主要成份的化学式为SiO2；未沉淀的离子为Na+、Mg2+、Al3+，故滤液B可以回收的物质有Na2SO4、Al2（SO4）3、MgSO4；

（4）设原来硫酸渣中铁元素质量分数为x，则根据铁元素守恒可知×0．75＝×2，解得x＝。

考点：以铁及其化合物为载体，以流程图形式考查了氧化还原反应知识、元素化合物的知识