(2011•镇江一模)以黄铁矿为原料制硫酸产生的废渣中含Fe2O3、SiO2、Al2O3、CaO、MgO等.现以此废渣制
来源:学生作业帮 编辑:拍题作业网作业帮 分类:化学作业 时间:2024/05/05 15:46:54
(2011•镇江一模)以黄铁矿为原料制硫酸产生的废渣中含Fe2O3、SiO2、Al2O3、CaO、MgO等.现以此废渣制备铁红(Fe2O3)的过程如下.此浓度时,部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH由见表.
(1)酸溶过程中Fe2O3与稀硫酸反应的化学方程式是______.
(2)还原过程中加入FeS2是将溶液中的Fe3+还原为Fe2+,而本身被氧化为SO42-,写出有关的离子方程式:______.
(3)氧化过程中通入空气和加入NaOH是为了将溶液中的铁元素充分转化为沉淀而析出,写出有关的离子方程式:______.
(4)为了确保铁红的质量,氧化过程需要调节溶液pH的范围为______≤pH<______.
(5)若NaOH加入过量,所的铁红产品中有其它杂质,但可能无Al2O3,其原因是(用离子方程式表示):______.
沉淀物 | 开始沉淀pH | 沉淀完全pH |
Al(OH)3 | 3.0 | 5.2 |
Fe(OH)3 | 1.5 | 2.8 |
Fe(OH)2 | 7.6 | 9.7 |
Mg(OH)2 | 8.0 | 12.4 |
(2)还原过程中加入FeS2是将溶液中的Fe3+还原为Fe2+,而本身被氧化为SO42-,写出有关的离子方程式:______.
(3)氧化过程中通入空气和加入NaOH是为了将溶液中的铁元素充分转化为沉淀而析出,写出有关的离子方程式:______.
(4)为了确保铁红的质量,氧化过程需要调节溶液pH的范围为______≤pH<______.
(5)若NaOH加入过量,所的铁红产品中有其它杂质,但可能无Al2O3,其原因是(用离子方程式表示):______.
(1)氧化铁与硫酸反应生成硫酸铁和水,方程式为:Fe2O3+3H2SO4═Fe2(SO4) 3+3H2O,
故答案为:Fe2O3+3H2SO4═Fe2(SO4)3+3H2O;
(2)因FeS2将溶液中的Fe3+还原为Fe2+,而本身被氧化为SO42-,用化合价升价法配平方程式,
故答案为: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,反应的方程式为4Fe2++O2+2H2O+8OH-=4Fe(OH)3↓(或Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓,4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3),
故答案为: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,故答案为:2.8≤pH<3.0;
(5)滤液未沉淀的离子为Na+、Mg2+、Al3+,Al3+和NaOH反应:Al3++3OH-=Al(OH)3↓,若NaOH过量,NaOH与Al(OH)3反应:Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O,故答案为:Al3++4OH-=AlO2-+2H2O.
故答案为:Fe2O3+3H2SO4═Fe2(SO4)3+3H2O;
(2)因FeS2将溶液中的Fe3+还原为Fe2+,而本身被氧化为SO42-,用化合价升价法配平方程式,
故答案为: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,反应的方程式为4Fe2++O2+2H2O+8OH-=4Fe(OH)3↓(或Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓,4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3),
故答案为: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,故答案为:2.8≤pH<3.0;
(5)滤液未沉淀的离子为Na+、Mg2+、Al3+,Al3+和NaOH反应:Al3++3OH-=Al(OH)3↓,若NaOH过量,NaOH与Al(OH)3反应:Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O,故答案为:Al3++4OH-=AlO2-+2H2O.
(2011•镇江一模)以黄铁矿为原料制硫酸产生的废渣中含Fe2O3、SiO2、Al2O3、CaO、MgO等.现以此废渣制
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