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11.为了保护环境,充分利用资源,某研究小组通过如下简化流程,将工业制硫酸的硫铁矿烧渣(铁主要以Fe2O3存在)转变成重要的工业原料FeSO4(反应条件略)

活化硫铁矿还原Fe2+的主要反应为:FeS2+7Fe2(SO4)3+8H2O=15FeSO4+8H2SO4,不考虑其他反应,请回答下列问题:

(1)第1步H2SO4与Fe2O3反应的离子方程式是( )。

(2)检验第II步中Fe3+是否完全还原,应选择( ) (填字母编号)。

A.KMnO4溶液

B.K2[Fe(CN)4]溶液

C.KSCN溶液

(3)第III步加FeCO3调溶液pH到5.8左右,然后再第VI步通入空气使溶液pH降到5.2,此时Fe2+不沉淀,滤液中铝、硅杂质除尽。通入空气引起溶液pH降低的原因是( )。

(4)FeSO4可转化为FeCO3,FeCO3在空气中加热反应可制得铁系氧化物材料。

(5)已知25℃,101kPa时:4Fe(s)+3O2(g)=2Fe2O3(s) =-1648kJ/mol

C(s)+O2(g)=CO2(g) =-393kJ/mol

2Fe(s)+2C(s)+3O2(g)=2FeCO3(s) =-1480kJ/mol

FeCO3在空气中加热反应生成Fe2O3的热化学方程式是( )。

(6)加入烧渣中的铁全部视为Fe2O3,其含量为50%。将a kg质量分数为b%的硫酸加入到c kg烧渣中浸取,铁的浸取率为96%,其他杂质浸出消耗掉饿硫酸以及调pH后溶液呈微酸性所残留的硫酸忽略不计。按上述流程,第III步应加入FeCO3 ( )kg。

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试题答案

(1)Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O

(2)C

(3)Fe2+被氧化为Fe3+,Fe3+水解产生H+

(4)4FeCO3(s)+O2(g) =2Fe2O3(s)+ 4CO2(g) =-260kJ/mol。

(5)FeS2+4Li++4e= Fe+2 Li2S或FeS2+4e= Fe +2S2-

(6)0.0118ab-0.646c或-kg。

试题解析

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