Question

【题目】以绿矾（主要成分FeSO4·7H2O，部分Fe2＋已被氧化为Fe3＋）为原料，生产铁红（Fe2O3）的工艺流程如下：

（1）“转化”过程中，加入Fe粉时发生反应的离子方程式为____；为提高该反应速率可采取的措施有：____、____。

（2）“结晶”时，控制温度在75℃左右进行（相关物质的溶解度见下图），从溶液中析出的晶体是____（填化学式）。

（3）“滤液”的主要成分为FeSO4、____（填化学式）。利用该滤液将工业废水中的Cr2O72—还原为Cr3＋，然后投加石灰乳，使Cr3＋转化为Cr(OH)3，理论上完全反应消耗的n(FeSO4)∶n(Cr2O72—) =____。

（4）“煅烧”时生成铁红的化学方程式为____。

Answer 1

【答案】Fe＋2Fe3＋=3Fe2＋ 搅拌 升高温度、研碎等 FeSO4·H2O H2SO4 6:1 4[FeSO4·H2O]＋O22Fe2O3＋4SO3＋4H2O

【解析】

绿矾溶于水后有铁离子，铁离子加入铁粉后变为亚铁离子，加入过量稀硫酸，控制温度析出FeSO4·H2O，在氧气中煅烧得到氧化铁。

⑴“转化”过程中，由于溶液中有部分铁离子，加入Fe粉时发生反应生成亚铁离子，其离子方程式为Fe＋2Fe3＋=3Fe2＋；为提高该反应速率可采取的措施有：升高温度、搅拌、研碎等方法，

故答案为：Fe＋2Fe3＋=3Fe2＋；搅拌；升高温度、研碎等；

⑵“结晶”时，根据溶解度曲线图，控制温度在75℃左右进行，从溶液中析出的晶体是FeSO4·H2O，

故答案为：FeSO4·H2O；

⑶“滤液”的主要成分为FeSO4、H2SO4。利用该滤液将工业废水中的Cr2O72－还原为Cr3＋，亚铁化合价升高到铁离子，铁升高1价，重铬酸根离子降低6价，根据得失电子守恒，理论上完全反应消耗的n(FeSO4)∶n(Cr2O72－) = 6:1。

⑷“煅烧”时FeSO4·H2O在氧气中反应生成铁红，发生氧化还原反应，其反应的化学方程式为

4[FeSO4·H2O]＋O22Fe2O3＋4SO3＋4H2O，

故答案为：4[FeSO4·H2O]＋O22Fe2O3＋4SO3＋4H2O。