以黄铁矿为原料制硫酸产生的废渣中含Fe 2 O 3 、SiO 2 、Al 2 O 3 、CaO、MgO等．现以此废渣制备铁红（Fe

Question

以黄铁矿为原料制硫酸产生的废渣中含Fe 2 O 3 、SiO 2 、Al 2 O 3 、CaO、MgO等．现以此废渣制备铁红（Fe 2 O 3 ）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． 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 （1）酸溶过程中Fe 2 O 3 与稀硫酸反应的化学方程式是______．（2）还原过程中加入FeS 2 是将溶液中的Fe 3+ 还原为Fe 2+ ，而本身被氧化为SO 4 2- ，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Al 2 O 3 ，其原因是（用离子方程式表示）：______．

Answer 1

（1）氧化铁与硫酸反应生成硫酸铁和水，方程式为：Fe 2 O 3 +3H 2 SO 4 ═Fe 2 （SO 4 ）  3 +3H 2 O， 故答案为：Fe 2 O 3 +3H 2 SO 4 ═Fe 2 （SO 4 ） 3 +3H 2 O；    （2）因FeS 2 将溶液中的Fe 3+ 还原为Fe 2+ ，而本身被氧化为SO 4 2- ，用化合价升价法配平方程式， 故答案为：FeS 2 +14Fe 3+ +8H 2 O=15Fe 2+ +2SO 4 2- +16H + ； （3）Fe 2+ 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4Fe 2+ +O 2 +2H 2 O+8OH - =4Fe（OH） 3 ↓（或Fe 2+ +2OH - =Fe（OH） 2 ↓，4Fe（OH） 2 +O 2 +2H 2 O=4Fe（OH） 3 ）， 故答案为：4Fe 2+ +O 2 +2H 2 O+8OH - =4Fe（OH） 3 ↓（或Fe 2+ +2OH - =Fe（OH） 2 ↓，4Fe（OH） 2 +O 2 +2H 2 O=4Fe（OH） 3 ）； （4）根据几种离子沉淀的pH，使Fe 3+ 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 + 、Mg 2+ 、Al 3+ ，Al 3+ 和NaOH反应：Al 3+ +3OH - =Al（OH） 3 ↓，若NaOH过量，NaOH与Al（OH） 3 反应：Al（OH） 3 +OH - =AlO 2 - +2H 2 O，故答案为：Al 3+ +4OH - =AlO 2 - +2H 2 O．