Question

【题目】利用硫酸渣（主要成分为Fe2O3和少量的SiO2、FeO）可以制备高纯度的氧化铁，制备流程如图：

（1）滤渣的主要成分是___。

（2）“氧化”时发生反应的离子方程式为___。

（3）检验沉淀是否完全的方法为___。

（4）一系列操作包括：过滤、沉涤、干燥、___。

（5）用高温分解FeSO4也可以制备较纯的Fe2O3，写出反应的化学方程式___。

（6）上述硫酸渣含铁28%，现需高纯氧化铁64吨，理论上需用硫酸渣多少吨？___（写出计算过程）

Answer 1

【答案】SiO2 2Fe2++H2O2+2H+＝2Fe3++2H2O 静置，取生成沉淀后的上层清液，加入硫氰化钾溶液，若无血红色沉淀，则沉淀完全 灼烧至恒重 FeSO4Fe2O3+SO2↑+SO3↑ 160t

【解析】

硫酸渣(主要含，杂质为、等)加硫酸溶解，金属氧化物转化为金属阳离子，二氧化硅不溶，过滤，得到含有二价铁和三价铁的溶液和二氧化硅滤渣，再加双氧水把亚铁离子氧化为，加入氨水，得到氢氧化铁的沉淀，再过滤、洗涤、烘干灼烧得到纯净的氧化铁。

（1）根据分析解答；

（2）双氧水把亚铁离子氧化为；

（3）沉淀为氢氧化铁，若没有沉淀完全则含有三价铁，所以检验沉淀是否完全的方法是：静置，取生成沉淀后的上层清液，加入硫氰化钾溶液，若无血红色沉淀，则沉淀完全；

（5）硫酸亚铁在高温条件下，氧化还原反应得到氧化铁、二氧化硫和三氧化硫；

（6）根据铁元素守恒来解答。

（1）根据分析，滤渣主要为SiO2；故答案为：SiO2；

（2）双氧水把亚铁离子氧化为Fe3+，离子方程式为2Fe2++H2O2+2H+＝2Fe3++2H2O；故答案为：2Fe2++H2O2+2H+＝2Fe3++2H2O；

（3）沉淀为氢氧化铁，若没有沉淀完全，则含有三价铁，所以检验沉淀是否完全的方法是：静置，取生成沉淀后的上层清液，加入硫氰化钾溶液，若无血红色沉淀，则沉淀完全；故答案为：静置，取生成沉淀后的上层清液，加入硫氰化钾溶液，若无血红色沉淀，则沉淀完全；

（4）要将氢氧化铁转化成氧化铁，需要灼烧至恒重；故答案为：灼烧至恒重；

（5）硫酸亚铁在高温条件下，氧化还原反应得到氧化铁、二氧化硫和三氧化硫，方程式为：FeSO4Fe2O3+SO2↑+SO3↑；故答案为：FeSO4Fe2O3+SO2↑+SO3↑；

（6）根据铁元素守恒，设需要的硫酸渣为x吨，则铁的质量为28%x吨，氧化铁的铁全部来源于此，64吨氧化铁的铁的质量为×64t＝44.8t，建立等式得28%x＝44.8t，解得x＝160t；

答：设需要的硫酸渣为x吨，则铁的质量为28%x吨，64吨氧化铁的铁的质量为×64t＝44.8t，建立等式得28%x＝44.8t，解得x＝160t。