Question

【題目】實(shí)驗(yàn)室以蛇紋石酸浸出液（主要含F(xiàn)e3+，還有一定量的Al3+、Mn2+、Ca2+、Mg2+等）為原料制備高純氧化鐵，流程如下：

已知流程中相關(guān)金屬離子生成氫氧化物沉淀的pH如下表：

氫氧化物	Fe3+	Fe2+	Al3+
開(kāi)始沉淀的pH	1.1	5.8	3.0
沉淀完全的pH	3.2	8.8	5.0

（1）“還原”時(shí)，應(yīng)選擇_____________（填字母）。

A．Zn粉 B．NaClO溶液 C．Fe粉

（2）“濾渣”的主要成分除含有少量MnF2外，還含有_____________（填化學(xué)式）。

（3）“沉錳”時(shí)，已知：Ksp(MnS)＝4.65×10–14。為確保沉錳完全[即溶液中c(Mn2＋)＜1.0×10–6 mol·L1]，應(yīng)保持溶液中c(S2-)＞_____________mol·L－1。

（4）“除鋁”時(shí)，控制溶液pH的范圍為_____________。

（5）“氧化”時(shí)，常用酸性K2Cr2O7溶液檢測(cè)是否殘留未被氧化的金屬離子，該反應(yīng)的離子方程式為_____________。

（6）“沉鐵”時(shí)，反應(yīng)溫度為85℃條件下，反應(yīng)時(shí)間和反應(yīng)終點(diǎn)pH對(duì)鐵的沉淀率的影響分別如下圖所示，則最佳的工藝條件是_____________。

Answer 1

【答案】 C CaF2 、MgF2 4.65×10－8 5.0～5.8 Cr2O72-+14H++6Fe2+ ═2Cr3++6Fe3++7H2O 反應(yīng)時(shí)間30min 、終點(diǎn)pH=3.5

【解析】試題分析：（1）“還原”時(shí)不能引入新雜質(zhì)。

（2）根據(jù)流程圖，浸出液含有Al3+、Mn2+、Ca2+、Mg2+ 離子，加入硫化鈉除去錳離子、加入氨水除去鋁離子，所以加入氟化鈉是除去Ca2+、Mg2+。

（3）根據(jù) 計(jì)算c(S2-)的濃度。

（4）“除鋁”時(shí)，讓鋁離子完全沉淀，而亞鐵離子不能沉淀。

（5）K2Cr2O7溶液把Fe2+氧化為Fe3+。

（6）從反應(yīng)速率、鐵沉淀率分析。

解析：（1）為不能引入新雜質(zhì)，把Fe3+還原為Fe2+時(shí)，應(yīng)選擇鐵粉，故C正確。

（2）浸出液含有Al3+、Mn2+、Ca2+、Mg2+ 離子，加入硫化鈉除去錳離子、加入氨水除去鋁離子，所以加入氟化鈉是除去Ca2+、Mg2+ “濾渣”的主要成分除含有少量MnF2外，還含有CaF2 、MgF2。

（3）根據(jù)， = 4.65×10－8，所以應(yīng)保持溶液中c(S2-)＞4.65×10－8 mol·L－1。

（4）“除鋁”時(shí)，鋁離子完全沉淀，而亞鐵離子不能沉淀，根據(jù)表格數(shù)據(jù)，控制溶液pH的范圍為5.0～5.8。

（5）K2Cr2O7溶液把Fe2+氧化為Fe3+，反應(yīng)的離子方程式為Cr2O72-+14H++6Fe2+ ═2Cr3++6Fe3++7H2O。

（6）根據(jù)反應(yīng)速率、鐵沉淀率，最佳的工藝條件是反應(yīng)時(shí)間30min 、終點(diǎn)pH=3.5。