Question

以黃鐵礦為原料制硫酸產(chǎn)生的硫酸渣中含F(xiàn)e₂O₃、SiO₂、Al₂O₃、MgO等。實(shí)驗(yàn)室模擬工業(yè)以硫酸渣制備鐵紅（Fe₂O₃），過程如下：

（1）硫酸渣的成分中屬于兩性氧化物的是       ，寫出酸溶過程Fe₂O₃與稀硫酸反應(yīng)的離子反應(yīng)方程式                ；
（2）生產(chǎn)過程中，為了確保鐵紅的純度，氧化過程需要調(diào)節(jié)溶液的pH的范圍是           （部分陽離子以氫氧化物形式沉淀時(shí)溶液的pH見下表）

沉淀物	Fe(OH)3	Al(OH)3	Fe(OH)2	Mg(OH)2
開始沉淀	2.7	3.8	7.5	9.4
完全沉淀	3.2	5.2	9.7	12.4

 
（3）濾渣A的主要成分為      ，濾液B可以回收的物質(zhì)有____________；
（4）簡(jiǎn)述洗滌過程的實(shí)驗(yàn)操作                                    ；
（5）已知硫酸渣質(zhì)量為w kg，假設(shè)鐵紅制備過程中，鐵元素?fù)p耗25%，最終得到鐵紅的質(zhì)量為m kg，則原來硫酸渣中鐵元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)為        （用最簡(jiǎn)分?jǐn)?shù)表達(dá)式表示）。

Answer 1

（1）Al₂O₃      Fe₂O₃ + 6H⁺ ==2Fe³⁺ + 3H₂O
（2）3.2—3.8
（3）SiO₂      Na₂SO₄  Al₂(SO₄)₃  MgSO₄
（4）沿玻璃棒向漏斗（過濾器）的沉淀加蒸餾水至淹沒沉淀，靜置使液體自然流出，重復(fù)操作數(shù)次（3次）至沉淀洗滌干凈。
（5）14m/15w

（1）Al₂O₃為兩性氧化物，硫酸渣的成分中屬于兩性氧化物的是Al₂O₃；Fe₂O₃與硫酸反應(yīng)生成Fe₂(SO₄)₃和H₂O，離子方程式是Fe₂O₃+6H⁺=2Fe³⁺+3H₂O；
（2）由題所給的數(shù)據(jù)可以看出，要使Fe³⁺完全沉淀而其它離子不能沉淀，其pH范圍是3.2-3.8;
（3）硫酸渣中SiO₂不與硫酸反應(yīng),所以濾渣A的主要成分是SiO₂；加入NaOH調(diào)節(jié)pH后，F(xiàn)e³⁺轉(zhuǎn)化為Fe(OH)₃沉淀，其它離子仍為硫酸鹽，所以濾液B可以回收的物質(zhì)有：Na₂SO₄、Al₂(SO₄)₃、MgSO₄。
（4）利用蒸餾水洗滌的方法是，沿玻璃棒向漏斗（過濾器）的沉淀加蒸餾水至淹沒沉淀，靜置使液體自然流出，重復(fù)操作數(shù)次（3次）至沉淀洗滌干凈。
（5）m kg鐵紅含鐵元素的質(zhì)量為112m/160，所以硫酸渣中鐵元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)為
14m/15w。