以黄铁矿为原料制硫酸产生的硫酸渣中含Fe2O3、SiO2、Al2O3、MgO等．实验室模拟...

以黄铁矿为原料制硫酸产生的硫酸渣中含Fe2O3、SiO2、Al2O3、MgO等．实验室模拟工业以硫酸渣制备铁红（Fe2O3），过程如图：

（1）硫酸渣的成分中既能与酸又能与碱反应的是　　　　 ，写出酸溶过程Fe2O3与稀硫酸反应的离子反应方程式：　　　　 ．

（2）生产过程中，为了确保铁红的纯度，氧化过程需要调节溶液的pH的范围是　　　　 （部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见表）

（3）滤渣A的主要成分为　　　　 ，滤液B含有的主要物质有　　　　 ．

（4）如何证明洗涤环节充分洗净　　　　 ．

（5）已知硫酸渣质量为a kg，假设铁红制备过程中铁元素损耗25%，最终得到铁红的质量为b kg，则原来硫酸渣中铁元素质量分数为 　　　　　 ．（用题中所给数据计算并用最简整数比表示结果）

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以黄铁矿为原料制硫酸产生的硫酸渣中含Fe2O3、SiO2、Al2O3、MgO等。实验室模拟工业以硫酸渣制备铁红（Fe2O3），过程如下：

（1）硫酸渣的成分中既能与酸又能与碱反应的是　　　　　　 ，写出酸溶过程Fe2O3与稀硫酸反应的离子反应方程式：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

（2）生产过程中，为了确保铁红的纯度，氧化过程需要调节溶液的pH的范围是　　　　

（部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表）

（3）滤渣A的主要成分为　　　　 ，滤液B含有的主要物质有　　　　　　　　　　　　　　　 。

（4）如何证明洗涤环节充分洗净　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

（5）已知硫酸渣质量为a kg，假设铁红制备过程中铁元素损耗25%，最终得到铁红的质量为b kg，则原来硫酸渣中铁元素质量分数为　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。（用题中所给数据计算并用最简整数比表示结果）

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以黄铁矿为原料制硫酸产生的硫酸渣中含Fe2O3、SiO2、Al2O3、MgO等,用硫酸渣制备铁红(Fe2O3)的过程如图所示:

回答下列问题:

（1）酸溶时,粉碎硫酸渣的目的是__________

（2）还原过程中加入FeS2粉增大溶液中Fe2+的含量,同时有H2SO4生成,完成该反应的离子方程式:FeS2+14Fe3++______H2O═15Fe2++______SO42-+______.______________

（3）滤渣A的主要成分为__________

（4）生产过程中,为了确保铁红的纯度,氧化过程需要调节溶液的pH的范围是_____;(部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见表)

为得到纯净的Fe(OH)3固体,需要对沉淀进行洗涤,判断沉淀Fe(OH)3是否洗净的方法是__________。

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工业上利用硫铁矿烧渣（主要成分为Fe₂O₃、FeO、SiO₂等）为原料制备高档颜料铁红(Fe₂O₃ )，具体生产流程如下：

试回答下列问题：

（1）滤液X中含有的金属阳离子是________（填离子符号）。

（2）步骤Ⅲ中可选用________试剂调节溶液的pH（填字母）。

A．稀硝酸           B．氨水             C．氢氧化钠溶液      D．高锰酸钾溶液

（3）过滤操作中除了玻璃棒、烧杯还需要的玻璃仪器是________。

（4）步骤Ⅳ的反应温度一般需控制在35℃以下，其目的是________。

（5）在空气中煅烧FeCO₃生成产品氧化铁的化学方程式为________。

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工业上利用硫铁矿烧渣(主要成分为Fe3O4、Fe2O3、FeO、SiO2)为原料制备高档颜料-----铁红(Fe2O3)，具体生产流程如下：

试回答下列问题：

（1）“酸溶”过程中Fe3O4发生反应的离子反应方程式为_____________________________；

（2）实验室实现“步骤Ⅱ”中分离操作所用的玻璃仪器有___________、玻璃棒和烧杯等；步骤Ⅳ中应选用______试剂调节溶液的pH(填字母编号)

A．稀硝酸　　　　 B．氢氧化钠溶液　　　　 C．高锰酸钾溶液　　　　 D．氨水

（3）检验步骤Ⅲ已经进行完全的试剂是________________；

（4）步骤Ⅴ的反应温度一般需控制在35℃以下，其目的是________________；

（5）步骤Ⅵ中发生反应的化学反应方程式为_____________________________；

（6）步骤Ⅴ中，FeCO3达到沉淀溶解平衡时，若室温下测得溶液的pH为8.5，c(Fe2+)=1×10-6 mol•L-1．试判断所得的FeCO3中是否含有Fe(OH)2__________(填“是”或“否”)，请通过简单计算说明理由__________________________(已知：Ksp[Fe(OH)2]=4.9×10-17)。

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工业上以钛铁矿[主要成分为钛酸亚铁(FeTiO3)，含有MgO、SiO2 等杂质]为原料，制备金属钛和铁红的工艺流程如下：已知：①酸溶时，FeTiO3转化为Fe2+和TiO2+；②本实验温度下，Ksp[Mg(OH)2]= 1.0×10-11；请回答下列问题：

(1)FeTiO3中Ti元素的化合价为_______价。铁红的用途为________________(任写一种)。

(2)“水解”中，发生反应的离子方程式为____________________________________________。

(3)“沉铁”中，气态产物的电子式为_________；该过程需控制反应温度低于35℃，原因为_____________。

(4)FeCO3转化为铁红时，发生反应的化学方程式为________________________________________。

(5)滤液3可用于制备Mg(OH)2。若滤液3 中c(Mg2+)=1.2×10-4 mol·L-1，向其中加入等浓度等体积的NaOH溶液时，通过计算说明有无沉淀生成______________________________(溶液体积近似叠加)。

(6)电解生产钛时用TiO2和石墨做电极，电解质为熔融的CaO，则阴极反应式为__________________。

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(9分) 硫铁矿烧渣（主要成分为Fe₂O₃、Fe₃O₄、FeO、SiO₂等）是生产硫酸的工业废渣，其综合利用对环境保护具有现实意义。利用硫铁矿烧渣制备铁红等产品的实验流程如下：

已知几种盐的溶解度随温度变化的曲线如下图所示：

回答下列问题：

（1）酸浸、过滤后滤液中的金属阳离子是________________。

（2）煅烧FeCO₃生成产品I的化学反应方程式为________________________________。实验室进行煅烧操作所需仪器除了酒精灯、泥三角、三脚架、玻璃棒外，还有__________。

（3）产品Ⅱ的化学式为_______________，为了获得产品Ⅱ，向(NH₄)₂SO₄溶液中加入KCl溶液后，还需要进行的操作是：________。

（4）检验产品II中是否含有氯化物杂质的实验操作是：取少量产品Ⅱ于试管中配成溶液，滴加过量Ba(NO₃)₂溶液，过滤后向滤液滴加硝酸酸化的AgNO₃溶液。判断Ba(NO₃)₂已过量的方法是________。

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工业上利用硫酸废渣(含Fe2＋、Fe3＋的硫酸盐及少量CaO和MgO)制备高档颜料铁红(Fe2O3)并回收(NH4)2SO4，具体生产流程如图所示：

注：铵黄铁矾的化学式为(NH4)2Fe6(SO4)4(OH)12

回答下列问题：

(1)在废渣溶解操作中，加速废渣溶解的措施有________。

(2)物质A是一种氧化剂。

①工业上物质A最好选用________(填序号)。

A．空气　 B．Cl2　 C．MnO2　 D．KMnO4

②简述工业上这样选择A的理由：__________________________________。

③写出A参与反应的离子方程式：__________________________________。

(3)往铵黄铁矾溶液(含Fe3＋)中加入溶液B至pH为5时产生沉淀，请写出产生沉淀的离子方程式：__________________________________。

(4)回收所得的(NH4)2SO4晶体中可能含有的杂质是_______________________。

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硫酸渣的主要化学成分为SiO2约45％,Fe2O3约40％,Al2O3约10％,MgO约5％。下列为以硫酸渣为原料制取铁红氧化铁的工业流程图：

回答下列问题：

（1）有毒气体的化学式可能是___________；

（2）净化的操作是为了除去滤液中的Al３＋。

①为调节溶液的pＨ,加入的物质Ｘ为_______________；

②若要准确测定溶液的pH，下列物品中可供使用的是_______(填标号)。

A.石蕊试液　　 　　 B.广泛pH试纸　　 　　 C.精密pH试纸　　 　　 D.pH计

③若常温时KSP[Al(OH)3]=8.0×10－32,此时理论上将Al３＋离子沉淀完全（离子浓度小于1.0×10－５），溶液的pＨ为___________________________。

（3）验证FeCO3洗涤干净的实验为____________________________。

（4）工业生产中将煅烧所得的氧化铁与KNO3、KOH固体加热共熔制备净水剂K2FeO4，同时获得一种亚硝酸盐，反应的化学方程式为：_________________________________。

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为了保护环境，充分利用资源，某研究小组通过如图简化流程，将工业制硫酸的硫铁矿烧渣（含Fe2O3．SiO2．Al2O3等）转变成重要的工业原料FeSO4（反应条件略）

活化硫铁矿还原Fe3+的主要反应为：FeS2+7Fe2（SO4）3+8H2O═15FeSO4+8H2SO4，不考虑其它反应，请回答下列问题：

（1）第1步H2SO4与Fe2O3反应的离子方程式是_____　　　　　　　　　　 _____．

（2）检验第II步中Fe3+是否完全还原，应选择__________（填字母编号）．

A．KMnO4溶液　　　　 B．KSCN溶液　　　 C．KCl溶液 　　　　　 D． KOH

（3）第III步加FeCO3调溶液pH=6时，利用相关数据计算，（已知Ksp Al（OH）3=1.9×10﹣33，当离子浓度小于1×10﹣5mol•L﹣1时，可认为沉淀完全）判断Al3+_______（填“是”或“否”）能沉淀完全。

（4）FeCO3在空气中加热反应可制得铁系氧化物材料．

已知25℃，101kPa时：4Fe（s）+3O2（g）═2Fe2O3（s）△H=﹣1648kJ/mol

C（s）+O2（g）═CO2（g）△H=﹣393kJ/mol

2Fe（s）+2C（s）+3O2（g）═2FeCO3（s）△H=﹣1480kJ/mol

FeCO3在空气中加热反应生成Fe2O3的热化学方程式是__________．

（5）FeSO4溶液在加热浓缩结晶时要注意_________________________________,FeSO4在一定条件下可制得FeS2（二硫化亚铁）纳米材料，该材料可用于制造高容量锂电池，电池放电时的总反应为4Li+FeS2═Fe+2Li2S，正极反应式是__________．

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