Question

利用硫酸渣(主要含Fe₂O₃、SiO₂、Al₂O₃、MgO等杂质)制备氧化铁的工艺流程如下：

（1）“酸浸”中硫酸要适当过量，目的是：①提高铁的浸出率。②                 。

（2）“还原”是将Fe^3＋转化为Fe^2＋，同时FeS₂被氧化为SO，该反应的离子方程式为             。

（3）为测定“酸浸”步骤后溶液中Fe^3＋的量，以控制加入FeS₂的量。实验步骤为准确量取一定体积的酸浸后的溶液于锥形瓶中，加入HCl、稍过量SnCl₂，再加HgCl₂除去过量的SnCl₂，以二苯胺磺酸钠为指示剂，用K₂Cr₂O₇标准溶液滴定，有关反应方程式如下：

2Fe^3＋＋Sn^2＋＋6Cl^－===2Fe^2＋＋SnCl

Sn^2＋＋4Cl^－＋2HgCl₂===SnCl＋Hg₂Cl₂↓

6Fe^2＋＋Cr₂O＋14H^＋===6Fe^3＋＋2Cr^3＋＋7H₂O

①若SnCl₂不足量，则测定的Fe^3＋量        (填“偏高”、“偏低”或“不变”，下同)

②若不加HgCl₂，则测定的Fe^3＋量        。

（4）①可选用        (填试剂)检验滤液中含有的Fe^3＋。产生Fe^3＋的原因是          (用离子方程式表示)。

②已知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	Mn(OH)2
开始沉淀	2.7	3.8	7.5	9.4	8.3
完全沉淀	3.2	5.2	9.7	12.4	9.8

实验可选用的试剂有：稀HNO₃、Ba(NO₃)₂溶液、酸性KMnO₄溶液、NaOH溶液，要求制备过程中不产生有毒气体。

请完成由“过滤”后的溶液模拟制备氧化铁的实验步骤：

a．氧化：                      ；

b．沉淀：                     ；

c．过滤，洗涤；

d．烘干，研磨。

Answer

(1)抑制Fe3＋的水解

(2)14Fe3＋＋FeS2＋8H2O===15Fe2＋＋2SO＋16H＋

(3)①偏低 ②偏高

(4)①KSCN溶液(或苯酚溶液)

4Fe2＋＋O2＋4H＋===4Fe3＋＋2H2O

②a．向溶液中加入过量的酸性高锰酸钾溶液，搅拌

b．滴加NaOH溶液，调节溶液pH为3.2～3.8

【解析】

试题分析：（1） “酸浸”中硫酸要适当过量，抑制Fe3+的水解；

（2）由信息Fe3＋转化为Fe2＋，同时FeS2被氧化为SO42—，在利用氧化还原反应配平方程式：14Fe3＋＋FeS2＋8H2O===15Fe2＋＋2SO＋16H＋；

（3）①若SnCl2不足量，Fe3＋没有完全还原为Fe2+，则测定的Fe3＋量偏低，②若不加HgCl2，溶液中含有Sn2+，也可以被酸性K2Cr2O7氧化，消耗的K2Cr2O7偏大，则测定的Fe3＋量偏高。

（4）①检验滤液中含有Fe3＋是KSCN溶液；Fe2+的氧化反应是：4Fe2++O2+4H+=4Fe3++H2O；

②a. 制备过程中不产生有毒气体，所以向溶液中加入过量的酸性高锰酸钾溶液，搅拌；b.滴加NaOH溶液，调节溶液的pH为3.2~3.8，使Fe3++完全沉淀。

考点：本题考查化学工艺流程。