
(2011?鎮江一模)以黃鐵礦為原料制硫酸產生的廢渣中含Fe
2O
3、SiO
2、Al
2O
3、CaO、MgO等.現以此廢渣制備鐵紅(Fe
2O
3)的過程如下.此濃度時,部分陽離子以氫氧化物形式沉淀時溶液的pH由見表.
沉淀物 |
開始沉淀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 |
(1)酸溶過程中Fe
2O
3與稀硫酸反應的化學方程式是
Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O
Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O
.
(2)還原過程中加入FeS
2是將溶液中的Fe
3+還原為Fe
2+,而本身被氧化為SO
42-,寫出有關的離子方程式:
FeS2+14Fe3++8H2O=15Fe2++2SO42-+16H+
FeS2+14Fe3++8H2O=15Fe2++2SO42-+16H+
.
(3)氧化過程中通入空氣和加入NaOH是為了將溶液中的鐵元素充分轉化為沉淀而析出,寫出有關的離子方程式:
4Fe2++O2+2H2O+8OH-=4Fe(OH)3↓
4Fe2++O2+2H2O+8OH-=4Fe(OH)3↓
.
(4)為了確保鐵紅的質量,氧化過程需要調節溶液pH的范圍為
2.8
2.8
≤pH<
3.0
3.0
.
(5)若NaOH加入過量,所的鐵紅產品中有其它雜質,但可能無Al
2O
3,其原因是(用離子方程式表示):
Al3++4OH-=AlO2-+2H2O
Al3++4OH-=AlO2-+2H2O
.