Question

【題目】工業上采用硫鐵礦焙燒取硫后的燒渣（主要成分為Fe2O3、SiO2、Al2O3）來制取綠礬（FeSO4·7H2O），實現變廢為寶，減少環境污染。簡易流程如下：

（1）反應①和反應③都要進行的操作是；
（2）寫出反應②中發生反應的化學方程式為；
（3）用NaOH溶液控制pH的目的是。

Answer 1

【答案】
（1）過濾
（2）Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑、 Fe+ Fe2(SO4)3=3FeSO4
（3）使Al3+完全轉化為Al(OH)3沉淀
【解析】(1)反應①和反應③要進行過濾操作；
(2)反應的化學方程式為Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑和Fe+Fe2(SO4)3=3FeSO4；
(3）要通過加入氫氧化鈉溶液控制溶液的pH來實現只讓鋁離子沉淀，而不讓亞鐵離子沉淀。(1)反應①和反應③后都是生成難溶性物質（殘渣或沉淀）和溶液，要將兩者分離開來，必須使用過濾操作來達到實驗目的；(2)由于反應①加入的硫酸是過量的，且和礦石反應生成了硫酸鋁和硫酸鐵，鐵能夠和剩余的硫酸生成硫酸亞鐵和氫氣，以及和硫酸鐵反應生成硫酸亞鐵。所以反應②中發生反應的化學方程式為Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑和Fe+Fe2(SO4)3=3FeSO4；(3)由于溶液中既有亞鐵離子也有鋁離子，這兩者遇到氫氧根離子都會反應生成沉淀，所以要通過加入氫氧化鈉溶液液控制溶液的pH來實現只讓鋁離子全部轉化為氫氧化鋁沉淀，而不讓亞鐵離子沉淀。