Question

【题目】硫铁矿烧渣的主要成分为 Fe2O3、Fe3O4，以及少量 SiO2、Al2O3 等。由硫铁矿烧渣制备铁红（Fe2O3） 的一种工艺流程如下：

已知：还原焙烧时，大部分 Fe2O3、Fe3O4 转化为 FeO。 几种离子开始沉淀和完全沉淀时的 pH 如下表所示：

（1） “酸浸、过滤”步骤中所得滤液中的金属阳离子有（填离子符号）______________。

（2）Fe 粉除调 pH 外，另一作用是___________；Fe 粉调节溶液的 pH 范围为__________。

（3） 已知“沉铁、过滤”中生成沉淀为碳酸铁沉淀，则高温条件下，“氧化”步骤中发生反应的化学方程式为______________。

（4） Fe2O3 也是赤铁矿的主要成分，工业上若要得到 120t 纯度为 93%生铁需要含杂质 20%的（杂质不含铁 元素）赤铁矿的质量为________。

Answer 1

【答案】 Fe2＋、Fe3＋、Al3＋ 将铁离子还原为亚铁离子，便于与铝离子的分离 4.7～7.6 之间 4FeCO3+O2 2Fe2O3+4CO2 199.3t

【解析】本题主要考查对于由硫铁矿烧渣制备铁红（Fe2O3）的一种工艺流程的评价。涉及铁及其化合物的性质。

（1）“酸浸、过滤”步骤中所得滤液中的金属阳离子是FeO、Al2O3及残留的少量Fe2O3、Fe3O4溶解形成的Fe2＋、Fe3＋、Al3＋。

（2）Fe粉除调pH外，另一作用是将铁离子还原为亚铁离子，便于与铝离子的分离；Fe粉调节溶液的pH要满足Al3＋沉淀完全而Fe2＋不沉淀，所以pH范围为4.7～7.6。

（3）已知“沉铁、过滤”中生成沉淀为碳酸铁沉淀，高温条件下，“氧化”步骤中发生反应的生成物是氧化铁和二氧化碳，则该反应的化学方程式为4FeCO3+O22Fe2O3+4CO2。

（4）工业上若要得到120t纯度为93%的生铁，需要含杂质20%的赤铁矿的质量为120t×93%×/(1-20%)=199.3t。