Question

【題目】黃鐵礦燒渣(主要成分為Fe2O3、Fe3O4、FeO、SiO2等)是生產硫酸的工業廢渣，其綜合利用對環境保護具有現實意義。利用黃鐵礦燒渣為原料制備高檔顏料—鐵紅(Fe2O3)的流程如下：

回答下列問題：

(1)“焙燒”時所添加的最佳還原劑是________(填序號)。

a．焦炭 b．硫黃 c．鎂粉 d．鋅粉

(2)“過濾1”后的濾液中溶質的主要成分是________________(填化學式)。

(3)“沉淀反應”時不宜混入過多空氣，其原因為______________________(用離子方程式表示)。

(4)為檢驗FeCO3是否洗滌干凈，可以向最后一次洗滌液中滴加________溶液。

(5)在空氣中煅燒FeCO3生成鐵紅和另一種氧化物，反應的化學方程式為________。

(6)現有黃鐵礦燒渣500t，鐵元素的質量分數為16.8％，經過一系列轉化后，得到90t鐵紅，該產品的產率為________。(提示：)

Answer 1

【答案】a 稀鹽酸和 37.5%

【解析】

本題要從含有雜質的黃鐵礦燒渣中得到鐵紅(Fe2O3)，第一步焙燒將所有氧化物還原為單質鐵和單質硅，接下來用硫酸酸浸將鐵轉變為Fe2+，硅不與硫酸反應，可以過濾除去；接下來加入碳酸氫銨，得到FeCO3沉淀，過濾、洗滌、干燥后再煅燒，煅燒時+2價的Fe被空氣中的氧氣氧化，最終得到Fe2O3，據此來分析即可。

(1)焙燒時加入焦炭是最好的選擇，焦炭可以還原鐵的氧化物和硅的氧化物，過量的焦炭在酸浸時不溶于硫酸，過濾即可除去，答案選a；

(2)根據分析，過濾1后的濾液中溶質的主要成分是溶液；

(3)極易被空氣中的氧氣氧化，反應的離子方程式為4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O；

(4)檢驗FeCO3是否洗滌干凈，只要檢驗最后的洗滌液中是否含有即可，因此我們可以取最后一次洗滌液，加入稀鹽酸和溶液，若無白色沉淀產生則證明已經洗滌干凈；

(5)空氣中有氧氣，根據原子守恒，在空氣中煅燒FeCO3生成Fe2O3和CO2，反應的化學方程式為4FeCO3+O22Fe2O3+4CO2；

(6)黃鐵礦燒渣中鐵元素的質量為，根據Fe守恒，理論上能產生鐵紅的質量為×160g/mol=240t的鐵紅，產品的產率為。