Question

以硫酸渣（含Fe₂O₃、SiO₂等）为原料制备铁黄（FeOOH）的一种工艺流程如下：

（1）“酸溶”中加快溶解的方法为____（写出一种）。

（2）“还原”过程中的离子方程式为_______。

（3）①“沉铁”过程中生成Fe（OH）₂的化学方程式为_______。②若用CaCO₃“沉铁”，则生成FeCO₃沉淀。当反应完成时，溶液中c（Ca^2＋）/c（Fe^2＋）=________。[已知K_sp（CaCO₃）=2.8×10^－9，K_sp（FeCO₃）=2×10^－11]

（4）“氧化”时，用NaNO₂浓溶液代替空气氧化Fe（OH）₂浆液，能缩短氧化时间，但缺点是_________。

（5）焦炭还原硫酸渣炼铁能充分利用铁资源，在1225℃、n（C）/n（O）=1.2时，焙烧时间与金属产率的关系如图，时间超过15min金属产率下降的原因是_______。

Answer

加热或搅拌或适当增大硫酸浓度（写一种） Fe＋2Fe3＋=3Fe2＋ FeSO4＋2NH4HCO3=Fe（OH）2↓＋（NH4）2SO4＋2CO2↑ 140 NaNO2被还原为氮氧化物，污染空气 还原剂消耗完，空气进入使铁再次氧化

【解析】

（1）硫酸渣中Fe2O3溶于硫酸生成硫酸铁溶液，SiO2不溶于硫酸，加入过量铁粉，硫酸铁被还原为硫酸亚铁，滤液中加入碳酸氢铵，生成Fe(OH)2沉淀和二氧化碳，通入氧气Fe(OH)2被氧化为FeOOH。

（1）加热、搅拌或适当增大硫酸浓度可加快“酸溶”中溶解速率。

（2）“还原”过程中硫酸铁被铁粉还原为硫酸亚铁，反应的离子方程式为Fe＋2Fe3＋=3Fe2＋。

（3）①“沉铁”过程中硫酸亚铁、碳酸氢铵反应生成Fe(OH)2、二氧化碳、硫酸铵，反应的化学方程式为FeSO4＋2NH4HCO3= Fe(OH)2↓＋(NH4)2SO4＋2CO2↑。②若用CaCO3“沉铁”，则生成FeCO3沉淀。当反应完成时，溶液为碳酸钙、碳酸亚铁的饱和溶液，溶液中；

（4）“氧化”时，用NaNO2浓溶液代替空气氧化Fe(OH)2浆液，NaNO2被还原为氮氧化物，污染空气。

（5）焦炭还原硫酸渣炼铁，在1225℃、n(C)/n(O)=1.2时，焙烧时间超过15min，还原剂消耗完，空气进入使铁再次氧化，所以金属产率下降。