硫铁矿烧渣的主要成分为Fe2O3、Fe3O4，以及少量SiO2、Al2O3等．由硫铁矿烧渣制备铁红（Fe2O3）的一种工艺流程如下：已知：还原焙烧时，大部分Fe2O3、Fe3O4转化为FeO．几种离子开始沉淀和完全沉

Question

硫铁矿烧渣的主要成分为Fe₂O₃、Fe₃O₄，以及少量SiO₂、Al₂O₃等．由硫铁矿烧渣制备铁红（Fe₂O₃）的一种工艺流程如下：

已知：还原焙烧时，大部分Fe₂O₃、Fe₃O₄转化为FeO．
几种离子开始沉淀和完全沉淀时的pH如下表所示：

离子	开始沉淀时的pH	完全沉淀时的pH
Fe2+	7.6	9.7
Fe3+	2.7	3.7
Al3+	3.8	4.7

（1）“酸浸、过滤”步骤中所得滤液中的金属阳离子有（填离子符号）______．
（2）Fe粉除调pH外，另一个作用是______；Fe粉调节溶液的pH为______．
（3）“沉淀、过滤”步骤中生成FeCO₃的离子方程式为______；所得滤液的主要溶质是（填化学式）______．
（4）高温条件下，“氧化”步骤中发生反应的化学方程式为

FeCO₃+O₂(高温.)/()2Fe₂O₃+CO₂

FeCO₃+O₂(高温.)/()2Fe₂O₃+CO₂

．

Answer 1

（1）Fe₂O₃、Fe₃O₄、FeO、Al₂O₃与酸反应生成的硫酸亚铁、硫酸铁和硫酸铝，故滤液中的金属阳离子有Fe²⁺、Fe³⁺、Al³⁺，
故答案为：Fe²⁺、Fe³⁺、Al³⁺；
（2）Fe³⁺与Al³⁺开始沉淀时的pH值相近，铁粉具有还原性，可以将铁离子还原为亚铁离子，便于与铝离子的分离；加入铁粉调节PH至4.7～7.6之间，使铝离子完全沉淀，而亚铁离子不沉淀，
故答案为：将铁离子还原为亚铁离子，便于与铝离子的分离；4.7～7.6之间；
（3）碳酸氢根离子与亚铁离子发生双水解反应生成碳酸亚铁沉淀、水和二氧化碳，离子方程式为：Fe²⁺+2HCO₃^-═FeCO₃↓+CO₂↑+H₂O；所得滤液的主要溶质是硫酸铵，化学式为：（NH₄）₂SO₄，
故答案为：（NH₄）₂SO₄；
（4）碳酸亚铁与氧气发生氧化还原反应生成氧化铁和二氧化碳，方程式为：FeCO₃+O₂(高温.)/()2Fe₂O₃+CO₂，故答案为：FeCO₃+O₂(高温.)/()2Fe₂O₃+CO₂．