利用酸解法制鈦白粉產(chǎn)生的廢液[含有大量FeSO4、H2SO4和少量Fe2（SO4）3、TiOSO4]，生產(chǎn)鐵紅和補(bǔ)血劑乳酸亞鐵。其生產(chǎn)步驟如圖。
已知：TiOSO4可溶于水，在水中可以電離為TiO2+和SO42-，TiOSO4水解成TiO2?xH2O沉淀為可逆反應(yīng)；乳酸結(jié)構(gòu)簡式為CH3CH（OH）COOH。
請回答：
（1）步驟①中分離硫酸亞鐵溶液和濾渣的操作是過濾過濾。
（2）加入鐵屑的目的一是還原少量Fe2（SO4）3；二是使少量TiOSO4轉(zhuǎn)化為TiO2?xH2O濾渣，用平衡移動的原理解釋得到濾渣的原因TiO2++（x+1）H2O?TiO2?xH2O↓+2H+，鐵屑與H+反應(yīng)，c（H+）降低，使平衡正向移動，TiOSO4轉(zhuǎn)化為TiO2?xH2O濾渣TiO2++（x+1）H2O?TiO2?xH2O↓+2H+，鐵屑與H+反應(yīng)，c（H+）降低，使平衡正向移動，TiOSO4轉(zhuǎn)化為TiO2?xH2O濾渣。
（3）硫酸亞鐵在空氣中煅燒生成鐵紅和三氧化硫，該反應(yīng)中氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比為1：41：4。
（4）用離子方程式解釋步驟⑤中加乳酸能得到乳酸亞鐵的原因FeCO3（s）?Fe2+（aq）+CO32-（aq），CO32-與乳酸反應(yīng)濃度降低，平衡向右移動，使碳酸亞鐵溶解得到乳酸亞鐵溶液FeCO3（s）?Fe2+（aq）+CO32-（aq），CO32-與乳酸反應(yīng)濃度降低，平衡向右移動，使碳酸亞鐵溶解得到乳酸亞鐵溶液。
（5）步驟④的離子方程式是Fe2++2HCO3-═FeCO3↓+H2O+CO2↑Fe2++2HCO3-═FeCO3↓+H2O+CO2↑。
（6）步驟⑥必須控制一定的真空度，原因是有利于蒸發(fā)水以及防止Fe2+被氧化防止Fe2+被氧化。
（7）為測定步驟②中所得晶體中FeSO4?7H2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，取晶體樣品a g,溶于稀硫酸配成100.00mL溶液，取出20.00mL溶液，用KMnO4溶液滴定（雜質(zhì)與KMnO4不反應(yīng)）。若消耗0.1000mol?L-1 KMnO4溶液20.00 mL，所得晶體中FeSO4?7H2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為13.9a13.9a。（用a表示）
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【考點(diǎn)】制備實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計．
【答案】過濾；TiO2++（x+1）H2O?TiO2?xH2O↓+2H+，鐵屑與H+反應(yīng)，c（H+）降低，使平衡正向移動，TiOSO4轉(zhuǎn)化為TiO2?xH2O濾渣；1：4；FeCO3（s）?Fe2+（aq）+CO32-（aq），CO32-與乳酸反應(yīng)濃度降低，平衡向右移動，使碳酸亞鐵溶解得到乳酸亞鐵溶液；Fe2++2HCO3-═FeCO3↓+H2O+CO2↑；防止Fe2+被氧化；
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【解答】
【點(diǎn)評】
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發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：20引用：1難度：0.5
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1．硫鐵礦燒渣是硫鐵礦生產(chǎn)硫酸過程中產(chǎn)生的工業(yè)廢渣（主要含F(xiàn)e2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等雜質(zhì)）．用該燒渣制取藥用輔料--紅氧化鐵的工藝流程如圖：
（1）在“還原焙燒”中產(chǎn)生的有毒氣體可能有．
（2）“酸浸”時間一般不超過20min,若在空氣中酸浸時間過長，溶液中Fe2+含量將下降，其原因是（用離子方程式表示）．
（3）根據(jù)下表數(shù)據(jù)：
在“除雜”步驟中，為除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值應(yīng)小于氫氧化物 Al（OH）3 Mg（OH）2 Fe（OH）3 Fe（OH）2 開始沉淀的pH 3.10 8.54 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 11.04 3.68 9.61 ，檢驗(yàn)Fe3+已經(jīng)除盡的試劑是；當(dāng)pH=5時，溶液中c（Al3+）=mol?L-1（已知常溫下Ksp[Al（OH）3]=2.0×10-33）．
（4）“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉(zhuǎn)變?yōu)樘妓醽嗚F沉淀，則A的操作是．
（5）a g燒渣經(jīng)過上述工藝可得紅氧化鐵b g.藥典標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，制得的紅氧化鐵中含氧化鐵不得少于98.0%，則所選用的燒渣中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)應(yīng)不低于（用含a、b的表達(dá)式表示）．發(fā)布：2025/1/19 8:0:1組卷：114引用：4難度：0.5 -
2．硫鐵礦燒渣是硫鐵礦生產(chǎn)硫酸過程中產(chǎn)生的工業(yè)廢渣（主要含F(xiàn)e2O3及少量SiO2、Al2O3等雜質(zhì)）．用該燒渣制取藥用輔料--紅氧化鐵的工藝流程如下：
（1）在“還原焙燒”中產(chǎn)生的有毒氣體可能有．
（2）“酸浸”時間一般不超過20min,若在空氣中酸浸時間過長，溶液中Fe2+含量將下降，其原因是（用離子方程式表示）．
（3）根據(jù)下表數(shù)據(jù)：
在“除雜”步驟中，為除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值應(yīng)小于氫氧化物 Al（OH）3 Fe（OH）3 Fe（OH）2 開始沉淀的pH 3.10 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 3.68 9.61 ，檢驗(yàn)
Fe3+已經(jīng)除盡的試劑是．
（4）“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉(zhuǎn)變?yōu)樘妓醽嗚F沉淀，則操作B是．
（5）煅燒A的反應(yīng)方程式是．
（6）a g燒渣經(jīng)過上述工藝可得紅氧化鐵b g.藥典標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，制得的紅氧化鐵中含氧化鐵不得少于98.0%，則所選用的燒渣中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)應(yīng)不低于（用含a、b的表達(dá)式表示）．發(fā)布：2025/1/19 8:0:1組卷：5引用：1難度：0.5 -
3．硫鐵礦燒渣是硫鐵礦生產(chǎn)硫酸過程中產(chǎn)生的工業(yè)廢渣（主要含F(xiàn)e2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等雜質(zhì)）．用該燒渣制取藥用輔料--紅氧化鐵的工藝流程如下：
（1）在“還原焙燒”中產(chǎn)生的有毒氣體可能有．
（2）“酸浸”時間一般不超過20min,若在空氣中酸浸時間過長，溶液中Fe2+含量將下降，其原因是（用離子方程式表示）．
（3）根據(jù)下表數(shù)據(jù)：
在“除雜”步驟中，為除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值應(yīng)小于氫氧化物 Al（OH）3 Mg（OH）2 Fe（OH）3 Fe（OH）2 開始沉淀的pH 3.10 8.54 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 11.04 3.68 9.61 ，常溫下，當(dāng)pH=5時，溶液中c（Al3+）=mol?L-1（已知常溫下Ksp[Al（OH）3]═2.0×10-33）．
（4）“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉(zhuǎn)變?yōu)樘妓醽嗚F沉淀，則A的操作是．發(fā)布：2025/1/19 8:0:1組卷：12引用：1難度：0.5
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