问题 问答题

查阅资料:CaO、MgO在高温下与C难反应,但能与SiO2反应.硫铁矿烧渣是一种工业废渣(含Fe2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等杂质),该烧渣可用于制取氧化铁,具体化工生产工艺流程如下:

(1)焙烧时产生的主要有害气体是______.

(2)为测定过滤所得滤液中Fe2+的含量,实验室中常用酸性高锰酸钾溶液进行滴定,写出该反应的离子方程式:______;实验中所用酸性高锰酸钾溶液浓度为0.10mol/L,滤液用______滴定管量取20.00ml,用酸性高锰酸钾溶液滴定到终点时消耗了标准的酸性高锰酸钾溶液12.04ml,滤液中c(Fe2+)=______.

(3)若在空气中“酸浸”时间过长,溶液中Fe2+含量将下降,其原因是:______(用离子方程式表示).

(4)根据下表数据:

氢氧化物Al(OH)3Fe(OH)3Fe(OH)2
开始沉淀的pH3.102.017.11
万全沉淀的pH4.773.689.61
在“除杂”步骤中,为除去Fe3+和Al3+,溶液的pH最大值应小于______,检验Fe3+已经除尽的试剂是______(除KSCN外).

(5)“中和合成”的目的是将溶液中Fe2+转变为碳酸亚铁沉淀,则A的操作是______.

答案

(1)硫铁矿烧渣是一种工业废渣(含Fe2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等杂质),依据流程分析,加入碳还原会和二氧化硅反应生成硅和一氧化碳,硫铁矿燃烧会生成二氧化硫,生成的污染性气体为一氧化碳和二氧化硫,

故答案为:CO、SO2

(2)依据高锰酸钾溶液氧化亚铁离子为铁离子,本身被还原为锰离子,依据电荷 守恒,电子守恒,原子守恒配平书写离子方程式为:MnO4-+5Fe2++8H+═Mn2++5Fe3++4H2O,滤液呈酸性需要用酸性滴定管取用,依据离子方程式计算得到滤液中亚铁离子物质的量,

MnO4-+5Fe2++8H+═Mn2++5Fe3++4H2O,

1 5

0.10mol/L×0.012.04l n(Fe2+

n(Fe2+)=0.00602mol

得到亚铁离子的浓度为

0.00602mol
0.02L
=0.0301mol/L,

故答案为:酸式,0.0301mol/L;

(3)在空气中“酸浸”时间过长,溶液中Fe2+含量将下降的原因是亚铁离子在酸性溶液中被氧气氧化为铁离子,反应的离子方程式为:4Fe2++O2+4H+═4Fe3++2H2O,

故答案为:4Fe2++O2+4H+═4Fe3++2H2O;

(4)除去Fe3+和Al3+,依据图表中沉淀所需PH分析,溶液PH小于7.11时,亚铁离子不沉淀,铁离子和铝离子完全沉淀,检验铁离子除KSCN外,可以加入苯酚出现紫色证明铁离子的存在,

故答案为:7.11,苯酚;

(5)将溶液中Fe2+转变为碳酸亚铁沉淀,防止混入杂质,需要对沉淀继续洗涤干燥,

故答案为:洗涤或洗涤、干燥;

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