Question

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）硫酸渣的成分中属于两性氧化物的是         ， 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）

沉淀物	Fe(OH)3	Al(OH)3	Fe(OH)2	Mg(OH)2
开始沉淀	2.7	3.8	7.5	9.4
完全沉淀	3.2	5.2	9.7	12.4

（3）滤渣A的主要成分为       ，滤液B可以回收的物质有Na₂SO₄、MgSO₄和___________；

（4）已知硫酸渣质量为w 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m kg，则原来硫酸渣中铁元素质量分数为          （用最简分数表达式表示）。

Answer

32． （16分）(1) Al2O3 Fe2O3 + 6H+ ==2Fe3+ + 3H2O

(2)3．2—3．8 (3) SiO2 Al2(SO4)3 （4） 14m/15w

【解析】

试题分析：（1）硫酸渣中含Fe2O3、SiO2、Al2O3、MgO，属于两性氧化物的是Al2O3，氧化铁是碱性氧化物，可以和硫酸反应生成硫酸铁和水，即Fe2O3+3H2SO4=Fe2（SO4）3+3H2O，离子反应方程式为：Fe2O3 + 6H+ ==2Fe3+ + 3H2O（2）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需介于3．2和3．8之间；答案为：3．2～3．8，（3）因二氧化硅不与硫酸反应，“滤渣A”主要成份的化学式为SiO2．未沉淀的离子为Na+、Mg2+、Al3+，滤液B可以回收的物质有Na2SO4、Al2（SO4）3、MgSO4；（4）铁红制备过程中，铁元素损耗25%，，最终得到铁红的质量为m kg，铁元素的质量为(1000m×112/160)÷75%=14m/15，则原来硫酸渣中铁元素质量分数为14m/15w。

考点：考查物质的性质，离子方程式的书写，元素及其化合物的性质等知识。