Question

【题目】以黄铁矿为原料制硫酸产生的硫酸渣中含Fe2O3、SiO2、Al2O3、MgO等，用硫酸渣制备铁红（Fe2O3）的过程如下：
（1）酸溶过程中Fe2O3与稀硫酸反应的化学方程式为；“滤渣A”主要成份的化学式为 ．
（2）还原过程中加入FeS2的目的是将溶液中的Fe3+还原为Fe2+ ， 而本身被氧化为H2SO4 ， 请完成该反应的离子方程式：FeS2+14Fe3++H2O═15Fe2++SO + ．
（3）氧化过程中，O2、NaOH与Fe2+反应的离子方程式为 ．
（4）为了确保铁红的质量，氧化过程需要调节溶液的pH的范围是（几种离子沉淀的pH见下表）；滤液B可以回收的物质有（写化学式） ．

沉淀物	Fe（OH）3	Al（OH）3	Fe（OH）2	Mg（OH）2
开始沉淀pH	2.7	3.8	7.6	9.4
完全沉淀pH	3.2	5.2	9.7	12.4

Answer 1

【答案】
（1）Fe2O3+3H2SO4═Fe2（SO4） 3+3H2O；SiO2
（2）8；2；16H+
（3）4Fe2++O2+2H2O+8OH﹣=4Fe（OH）3↓（或Fe2++2OH﹣=Fe（OH）2↓，4Fe（OH）2+O2+2H2O=4Fe（OH）3）
（4）3.2～3.8（或之间的数据值）；Na2SO4、Al2（SO4）3、MgSO4
【解析】解：（1）氧化铁与硫酸反应生成硫酸铁和水，反应的化学方程式为：Fe2O3+3H2SO4═Fe2（SO4） 3+3H2O；硫酸渣中只有二氧化硅不与稀硫酸反应，所以“滤渣A”主要成份的化学式为SiO2 ， 所以答案是：Fe2O3+3H2SO4═Fe2（SO4） 3+3H2O；SiO2； （2）FeS2 中的S元素的化合价是﹣1价，生成物中Fe的化合价是+2价，S的化合价是+6价，整体升高14价，而Fe3+的化合价降低1价，根据升降化合价总数相等，所以Fe3+的系数是14，则SO42﹣的系数是2，再根据元素守恒和电荷守恒判断生成物中还有氢离子，其系数为16，则水的系数是8，配平后的反应为：FeS2+14Fe3++8H2O═15Fe2++2SO42﹣+16H+ ， 所以答案是：8；2；16H+；（3）Fe2+与OH﹣反应生成4Fe（OH）2 ， Fe（OH）2不稳定易被氧气氧化为Fe（OH）3 ， 用化合价升价法配平方程式为：4Fe2++O2+2H2O+8OH﹣=4Fe（OH）3↓；（或Fe2++2OH﹣=Fe（OH）2↓，4Fe（OH）2+O2+2H2O=4Fe（OH）3），
所以答案是：4Fe2++O2+2H2O+8OH﹣=4Fe（OH）3↓（或Fe2++2OH﹣=Fe（OH）2↓，4Fe（OH）2+O2+2H2O=4Fe（OH）3）；（4）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；
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 ，
所以答案是：3.2～3.8（或之间的数据值）；Na2SO4、Al2（SO4）3、MgSO4 ．