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【题目】以黄铁矿为原料制硫酸产生的硫酸渣中含Fe2O3SiO2Al2O3MgO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 + + SO42- +

(3)氧化过程中,O2、NaOH与Fe2+反应的离子方程式

(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

【答案】(1)Fe2O3+3H2SO4═Fe2(SO4)3+3H2O;SiO2(2)8216H+

(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】

试题分析(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

(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+

(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)

(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

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B.接触室中SO2O2SO3的浓度相同

C.接触室中SO2SO3的物质的量之比为212

D.接触室中压强不随时间变化而变化

42表示该反应在密闭容器中达到平衡时,由于条件改变而引起反应速度和化学平衡的变化情况,a b过程中改变的条件可能是 bc过程中改变的条件可能是 若增大压强时,请把反应速率变化情况画在cd处.

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