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)转变成重要的化工原料FeSO4(反应条件略)。
活化硫铁矿还原Fe3+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Ⅰ步H2SO4与Fe2O3反应的离子方程式是{#blank#}1{#/blank#} 。
(2)检验第Ⅱ步中Fe3+是否完全还原,应选择{#blank#}2{#/blank#} (填字母编号)。
A.KMnO4溶液 B.K3[Fe(CN)6]溶液 C.KSCN溶液
(3)第Ⅲ步加FeCO3调溶液pH到5.8左右,然后在第Ⅳ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{#blank#}3{#/blank#} 。
(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。
已知25℃,101kPa时:4Fe(s) + 3O2 (g) =2Fe2O3(s) H =-1648kJ/mol
C(s)+O2(g)=CO2(g) H =-393kJ/mol
2Fe(s)+2C(s)+3O2(g)=2FeCO3(s) H =-1480kJ/mol
FeCO3在空气中加热反应生成Fe2O3的热化学方程式是 {#blank#}4{#/blank#} 。
(5)FeSO4在一定条件 下可制得FeS2(二硫化亚铁)纳米材料。该材料可用于制造高容量锂电池,电池放电 时的总反应为4Li+ FeS2= Fe +2Li2S,正极反应式是 {#blank#}5{#/blank#} 。
(6)假 如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%,其他杂质浸出消耗的硫酸以 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 {#blank#}6{#/blank#} kg。