以廢鐵屑(含少量Fe2O3、FeS等雜質)為原料,制備硫酸亞鐵晶體(FeSO4?7H2O),流程示意圖如圖。
已知:FeSO4?7H2O晶體受熱易失水。
(1)H2SO4的電離方程式是
H2SO4=2H++SO42-
H2SO4=2H++SO42-
。
(2)酸浸過程中,H2SO4的作用是FeS+2H+=Fe2++H2S↑、Fe+2H+=Fe2++H2↑、Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O
Fe+2H+=Fe2++H2↑、Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O
(用離子方程式表示)。
(3)酸浸時間對所得溶液的成分影響如下表所示。
酸浸時間 |
1min |
30min |
120min |
用KSCN溶液檢驗 |
變紅 |
未變紅 |
變紅 |
①1min時檢驗,溶液變紅,說明所得溶液中含有
Fe3+
Fe3+
。
②30min時檢驗,用離子方程式表示溶液未變紅的原因
2 Fe3++Fe=3Fe2+
2 Fe3++Fe=3Fe2+
。
③120min時檢驗,溶液復又變紅,用離子方程式說明原因
4Fe2++O2+4H+=Fe3++2H2O
4Fe2++O2+4H+=Fe3++2H2O
。
④操作X是
蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶
蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶
。
(4)測定所得硫酸亞鐵晶體中Fe
2+的含量,步驟如下:
Ⅰ:稱取ag硫酸亞鐵晶體樣品,配制成100mL溶液。
Ⅱ:取出10mL溶液,加入適量稀硫酸,滴入bmol?L
-1的KMnO
4溶液,至反應完全共消耗KMnO
4溶液cmL。
①Ⅰ中配制溶液用到的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒、膠頭滴管和
100mL容量瓶
100mL容量瓶
。
②Ⅱ中MnO
4-氧化Fe
2+的離子方程式是
5Fe2++MnO4-+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O
5Fe2++MnO4-+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O
。
③計算硫酸亞鐵晶體樣品中Fe
2+的質量分數(shù)
。