问题标题:
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)
问题描述:
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___调节溶液的pH(填选项字母).
A.稀硝酸 B.氨水 C.氢氧化钠溶液 D.高锰酸钾溶液
(3)步骤Ⅳ中,FeCO3沉淀完全后,溶液中含有少量Fe2+,检验Fe2+的方法是___.
(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___.
刘朝涛回答:
(1)硫铁矿烧渣主要成分为Fe2O3、FeO、SiO2等,酸浸后铁的氧化物和酸反应溶解,二氧化硅不与酸反应,氧化铁溶解后生成铁离子,氧化亚铁溶解后生成亚铁离子,
故答案为:Fe2+、Fe3+;
(2)由步骤Ⅱ加入过量铁粉滤液中阳离子为亚铁离子,步骤Ⅲ加入试剂调节溶液pH至5-6.5,试剂不能氧化亚铁离子,强碱性溶液会沉淀亚铁离子,
A.稀硝酸具有氢氧化性能氧化亚铁离子,故A不符合;
B.氨水是弱碱,可以调节溶液PH,故B符合;
C.氢氧化钠溶液是强碱溶液,加入会沉淀亚铁离子,故C不符合;
D.高锰酸钾溶液具有氢氧化性,能氧化亚铁离子,故D不符合;
故答案为:B;
(3)三价铁离子与硫氰根离子发生络合反应生成血红色硫氰合铁络合物,检验铁离子可以使用硫氰化钾溶液,亚铁离子,无法使用硫氰化钾溶液检验,检验亚铁离子,取试液少许于试管中,先加KSCN溶液,不变色,再滴加氯水后,氯气和亚铁离子反应生成铁离子:2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-,铁离子和硫氰根离子络合Fe3++3SCN-⇌Fe(SCN)3,呈血红色,说明含Fe2+,
故答案为:取试液少许于试管中,先加KSCN溶液,不变色,再加氯水,溶液变红,说明含Fe2+;
(4)步骤Ⅳ的反应温度一般需控制在35℃以下,温度过高碳酸氢铵会分解,温度升高促进亚铁离子的水解,
故答案为:防止NH4HCO3分解,减少Fe2+的水解;
(5)空气中煅烧碳酸亚铁,是碳酸亚铁和氧气反应生成氧化铁和二氧化碳,由原子守恒配平后反应的化学方程式为4FeCO3+O2 高温 .
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