Question

【题目】某硫酸厂产生的烧渣(主要含Fe2O3、FeO,还含有一定量的SiO2)可用于制备FeCO3,其流程如下:

已知:还原时,FeS2与H2SO4不反应,Fe3+通过反应Ⅰ、Ⅱ被还原,其中反应ⅠW为

FeS2+14Fe3++8H2O=15Fe2++2SO42-+16H+。

（1）反应Ⅰ中还原剂是_________

（2）滤渣的成分是_______(填名称)。

（3）所得FeCO3需充分洗涤,检验FeCO3是否洗净的方法是____________

（4）①配平反应的离子方程式: ____________

②还原前后溶液中部分离子的浓度见下表(溶液体积变化忽略不计):

离子	离子浓度(mol/L)
	还原前	还原后
Fe2+	0.10	2.50
SO42-	3.50	3.70

则反应Ⅰ、Ⅱ中生成Fe2+的物质的量之比为______________

Answer 1

【答案】 FeS2 二氧化硅 取少许最后一次洗涤液于试管中,滴加稀盐酸,待无明显现象后,再滴加BaCl2溶液,若无白色沉淀生成,则表明已洗涤干净。反之,则说明没洗涤干净 2，1，2，3 5:3

【解析】（1）反应Ⅰ方程式为FeS2+14Fe3++8H2O=15Fe2++2SO42-+16H+。在该反应中，S元素由反应前FeS2中的-1价变为反应后SO42-中的+6价，化合价升高，失去电子，所以FeS2是还原剂，SO42-是氧化产物；（2）烧渣中含Fe2O3、FeO、SiO2，当加入硫酸溶解时，发生反应：Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O，FeO+ H2SO4=FeSO4+H2O，而SiO2是酸性氧化物，不能与硫酸发生反应，仍然以固体的形式存在，所以得到的滤渣主要含有SiO2，名称是二氧化硅；（3）所得FeCO3需充分洗涤，检验FeCO3是否洗净干净只有检验得到的洗涤液中不含有SO42-，就证明洗涤干净了，检验的方法是取少许最后一次洗涤液于试管中，滴加稀盐酸，待无明显现象后，再滴加BaCl2溶液，若无白色沉淀生成，则表明已洗涤干净。反之，则说明没洗涤干净；（4）①根据电子守恒、电荷守恒，可得配平反应II的离子方程式是：2Fe3++FeS2=2S↓+3Fe2+。②SO42-只有在反应Ⅰ中产生，假设溶液的体积是1L,根据表格数据可知，反应产生的SO42-的物质的量浓度是3.70-3.50=0.20mol，则发生该反应产生的Fe2+的物质的量是1. 5mol，而反应产生的Fe2+的总的物质的量是2.50-0.10=2.40mol，所以反应II中生成Fe2+的物质的量为2.40mol-1. 5mol=0.90mol，故反应Ⅰ、II中生成Fe2+的物质的量之比为1. 5mol：0.90mol=5:3。