Question

【題目】鐵的化合物有廣泛用途，如碳酸亞鐵（FeCO3）可作為補血劑，鐵紅（Fe2O3）可作為顏料。利用某硫酸廠產生的燒渣（主要含FeCO3、FeO，還有一定量的SiO2）制備碳酸亞鐵的流程如圖：

（1）“酸溶”時加快反應速率的方法有____（寫出一種）。

（2）①“還原”時，FeS2與H2SO4不反應，Fe3+通過兩個反應被還原，其中一個反應如下：FeS2+14Fe3++8H2O=15Fe2++2SO42-+16H+，則另一個反應的離子方程式為：___。

②FeS2還原后，檢驗Fe3+是否反應完全的方法是___。

（3）①“沉淀”時，需控制pH不宜過高，否則生成的FeCO3中可能混有___雜質；

②能否將NH4HCO3換成(NH4)2CO3___。

（4）FeCO3濁液長時間暴露在空氣中，會有部分固體表面變為紅褐色，同時釋放出CO2，則與FeCO3反應的物質為___（填化學式）。

（5）FeCO3在空氣中煅燒生成Fe2O3時，也會生成FeO。現煅燒34.8g的FeCO3，得到Fe2O3和FeO的混合物23.76g，則Fe2O3的質量為___g。

Answer 1

【答案】加熱、增加硫酸的濃度、將燒渣粉碎、攪拌等 FeS2+2Fe3+=3Fe2++2S 取少量溶液，滴入幾滴KSCN溶液，若溶液變為血紅色，說明其中含有Fe3+，未反應完全 Fe(OH)3 能 O2、H2O 21.6

【解析】

⑴“酸溶”時加快反應速率的方法有加熱、增加硫酸的濃度、將燒渣粉碎、攪拌等，故答案為加熱、增加硫酸的濃度、將燒渣粉碎、攪拌等；

⑵①“還原”時，FeS2與H2SO4不反應，Fe3+通過兩個反應被還原，其中一個反應如下：FeS2+14Fe3++8H2O=15Fe2++2SO42－+16H+，根據流程知，另一個反應中FeS2被氧化成S，另一個反應的離子方程式為：FeS2+2Fe3+=3Fe2++2S，故答案為FeS2+2Fe3+=3Fe2++2S；

②FeS2還原后，檢驗Fe3+是否反應完全的方法是取少量溶液于試管，滴入幾滴KSCN溶液，若溶液變為血紅色，說明其中含有Fe3+，未反應完全，故答案為取少量溶液，滴入幾滴KSCN溶液，若溶液變為血紅色，說明其中含有Fe3+，未反應完全；

⑶①“沉淀”時，需控制pH不宜過高，pH過高，溶液生成Fe(OH)3，故答案為Fe(OH)3；

②沉淀時主要是向硫酸亞鐵溶液中加入碳酸氫銨溶液，發生Fe2+ + 2HCO3－ =FeCO3↓+ CO2↑+H2O，將NH4HCO3換成(NH4)2CO3，發生離子反應為Fe2+ + CO32－= FeCO3↓，故答案為能；

⑷FeCO3濁液長時間暴露在空氣中，會有部分固體表面變為紅褐色，紅褐色固體為氫氧化鐵，同時釋放出CO2，則O2、H2O與FeCO3反應方程式：4FeCO3+ O2+ 6H2O =4Fe(OH)3+ 4CO2，故答案為O2、H2O；

⑸煅燒34.8g的FeCO3，得到Fe2O3和FeO的混合物23.76g，

設氧化鐵物質的量為x mol，氧化亞鐵物質的量為y mol

則有160x + 72 y = 23.76， ，解得x = 0.135 ，y = 0.03，即Fe2O3的質量為21.6g，故答案為21.6 g。