Question

【題目】以綠礬（主要成分FeSO4·7H2O，部分Fe2＋已被氧化為Fe3＋）為原料，生產鐵紅（Fe2O3）的工藝流程如下：

（1）“轉化”過程中，加入Fe粉時發生反應的離子方程式為____；為提高該反應速率可采取的措施有：____、____。

（2）“結晶”時，控制溫度在75℃左右進行（相關物質的溶解度見下圖），從溶液中析出的晶體是____（填化學式）。

（3）“濾液”的主要成分為FeSO4、____（填化學式）。利用該濾液將工業廢水中的Cr2O72—還原為Cr3＋，然后投加石灰乳，使Cr3＋轉化為Cr(OH)3，理論上完全反應消耗的n(FeSO4)∶n(Cr2O72—) =____。

（4）“煅燒”時生成鐵紅的化學方程式為____。

Answer 1

【答案】Fe＋2Fe3＋=3Fe2＋ 攪拌 升高溫度、研碎等 FeSO4·H2O H2SO4 6:1 4[FeSO4·H2O]＋O22Fe2O3＋4SO3＋4H2O

【解析】

綠礬溶于水后有鐵離子，鐵離子加入鐵粉后變為亞鐵離子，加入過量稀硫酸，控制溫度析出FeSO4·H2O，在氧氣中煅燒得到氧化鐵。

⑴“轉化”過程中，由于溶液中有部分鐵離子，加入Fe粉時發生反應生成亞鐵離子，其離子方程式為Fe＋2Fe3＋=3Fe2＋；為提高該反應速率可采取的措施有：升高溫度、攪拌、研碎等方法，

故答案為：Fe＋2Fe3＋=3Fe2＋；攪拌；升高溫度、研碎等；

⑵“結晶”時，根據溶解度曲線圖，控制溫度在75℃左右進行，從溶液中析出的晶體是FeSO4·H2O，

故答案為：FeSO4·H2O；

⑶“濾液”的主要成分為FeSO4、H2SO4。利用該濾液將工業廢水中的Cr2O72－還原為Cr3＋，亞鐵化合價升高到鐵離子，鐵升高1價，重鉻酸根離子降低6價，根據得失電子守恒，理論上完全反應消耗的n(FeSO4)∶n(Cr2O72－) = 6:1。

⑷“煅燒”時FeSO4·H2O在氧氣中反應生成鐵紅，發生氧化還原反應，其反應的化學方程式為

4[FeSO4·H2O]＋O22Fe2O3＋4SO3＋4H2O，

故答案為：4[FeSO4·H2O]＋O22Fe2O3＋4SO3＋4H2O。