Question

【題目】某硫酸廠產(chǎn)生的燒渣(主要含Fe2O3、FeO,還含有一定量的SiO2)可用于制備FeCO3,其流程如下:

已知:還原時(shí),FeS2與H2SO4不反應(yīng),Fe3+通過反應(yīng)Ⅰ、Ⅱ被還原,其中反應(yīng)ⅠW為

FeS2+14Fe3++8H2O=15Fe2++2SO42-+16H+。

（1）反應(yīng)Ⅰ中還原劑是_________

（2）濾渣的成分是_______(填名稱)。

（3）所得FeCO3需充分洗滌,檢驗(yàn)FeCO3是否洗凈的方法是____________

（4）①配平反應(yīng)的離子方程式: ____________

②還原前后溶液中部分離子的濃度見下表(溶液體積變化忽略不計(jì)):

離子	離子濃度(mol/L)
	還原前	還原后
Fe2+	0.10	2.50
SO42-	3.50	3.70

則反應(yīng)Ⅰ、Ⅱ中生成Fe2+的物質(zhì)的量之比為______________

Answer 1

【答案】 FeS2 二氧化硅 取少許最后一次洗滌液于試管中,滴加稀鹽酸,待無明顯現(xiàn)象后,再滴加BaCl2溶液,若無白色沉淀生成,則表明已洗滌干凈。反之,則說明沒洗滌干凈 2，1，2，3 5:3

【解析】（1）反應(yīng)Ⅰ方程式為FeS2+14Fe3++8H2O=15Fe2++2SO42-+16H+。在該反應(yīng)中，S元素由反應(yīng)前FeS2中的-1價(jià)變?yōu)榉磻?yīng)后SO42-中的+6價(jià)，化合價(jià)升高，失去電子，所以FeS2是還原劑，SO42-是氧化產(chǎn)物；（2）燒渣中含Fe2O3、FeO、SiO2，當(dāng)加入硫酸溶解時(shí)，發(fā)生反應(yīng)：Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O，F(xiàn)eO+ H2SO4=FeSO4+H2O，而SiO2是酸性氧化物，不能與硫酸發(fā)生反應(yīng)，仍然以固體的形式存在，所以得到的濾渣主要含有SiO2，名稱是二氧化硅；（3）所得FeCO3需充分洗滌，檢驗(yàn)FeCO3是否洗凈干凈只有檢驗(yàn)得到的洗滌液中不含有SO42-，就證明洗滌干凈了，檢驗(yàn)的方法是取少許最后一次洗滌液于試管中，滴加稀鹽酸，待無明顯現(xiàn)象后，再滴加BaCl2溶液，若無白色沉淀生成，則表明已洗滌干凈。反之，則說明沒洗滌干凈；（4）①根據(jù)電子守恒、電荷守恒，可得配平反應(yīng)II的離子方程式是：2Fe3++FeS2=2S↓+3Fe2+。②SO42-只有在反應(yīng)Ⅰ中產(chǎn)生，假設(shè)溶液的體積是1L,根據(jù)表格數(shù)據(jù)可知，反應(yīng)產(chǎn)生的SO42-的物質(zhì)的量濃度是3.70-3.50=0.20mol，則發(fā)生該反應(yīng)產(chǎn)生的Fe2+的物質(zhì)的量是1. 5mol，而反應(yīng)產(chǎn)生的Fe2+的總的物質(zhì)的量是2.50-0.10=2.40mol，所以反應(yīng)II中生成Fe2+的物質(zhì)的量為2.40mol-1. 5mol=0.90mol，故反應(yīng)Ⅰ、II中生成Fe2+的物質(zhì)的量之比為1. 5mol：0.90mol=5:3。