某学习小组用铁泥（主要成分为Fe2O3、FeO和少量Fe）制备Fe3O4纳米材料的流程示意图如图：
已知：步骤⑤中，相同条件下测得Fe3O4的产率与R（R=n（+3Fe）n（+2Fe））的关系如图所示。
（1）为提高步骤①的反应速率，可采取的措施是 搅拌；适当升高温度搅拌；适当升高温度（任写一点）。
（2）步骤②中，主要反应的离子方程式是 2Fe3++Fe=3Fe2+、Fe+2H+=Fe2++H2↑2Fe3++Fe=3Fe2+、Fe+2H+=Fe2++H2↑。
（3）浊液D中铁元素以FeOOH形式存在，步骤④中反应的化学方程式是 2Fe（OH）2+H2O2=2FeOOH+2H2O2Fe（OH）2+H2O2=2FeOOH+2H2O；步骤④中，反应完成后需再加热一段时间除去剩余H2O2目的是 加热使其分解除去，防止其在步骤⑤中继续氧化+2价铁元素加热使其分解除去，防止其在步骤⑤中继续氧化+2价铁元素。
（4）⑤反应的离子方程式为 2FeOOH+Fe2++2OH- △ Fe3O4+2H2O2FeOOH+Fe2++2OH- △ Fe3O4+2H2O；步骤⑤中的“分离”包含的步骤有 过滤；洗涤过滤；洗涤。
（5）设浊液D中FeOOH的物质的量为amol,滤液B中的铁元素的物质的量为bmol。为使Fe3O4的产率最高，则ab=0.6360.636。（填数值，小数点后保留3位）
n
（
+
3
F
e
）
n
（
+
2
F
e
）
△
△
a
b
【考点】制备实验方案的设计．
【答案】搅拌；适当升高温度；2Fe3++Fe=3Fe2+、Fe+2H+=Fe2++H2↑；2Fe（OH）2+H2O2=2FeOOH+2H2O；加热使其分解除去，防止其在步骤⑤中继续氧化+2价铁元素；2FeOOH+Fe2++2OH- Fe3O4+2H2O；过滤；洗涤；0.636
△
【解答】
【点评】
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发布：2024/6/27 10:35:59组卷：117引用：2难度：0.4
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1．硫铁矿烧渣是硫铁矿生产硫酸过程中产生的工业废渣（主要含Fe2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等杂质）．用该烧渣制取药用辅料--红氧化铁的工艺流程如图：
（1）在“还原焙烧”中产生的有毒气体可能有．
（2）“酸浸”时间一般不超过20min,若在空气中酸浸时间过长，溶液中Fe2+含量将下降，其原因是（用离子方程式表示）．
（3）根据下表数据：
在“除杂”步骤中，为除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值应小于氢氧化物 Al（OH）3 Mg（OH）2 Fe（OH）3 Fe（OH）2 开始沉淀的pH 3.10 8.54 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 11.04 3.68 9.61 ，检验Fe3+已经除尽的试剂是；当pH=5时，溶液中c（Al3+）=mol•L-1（已知常温下Ksp[Al（OH）3]=2.0×10-33）．
（4）“中和合成”的目的是将溶液中Fe2+转变为碳酸亚铁沉淀，则A的操作是．
（5）a g烧渣经过上述工艺可得红氧化铁b g.药典标准规定，制得的红氧化铁中含氧化铁不得少于98.0%，则所选用的烧渣中铁的质量分数应不低于（用含a、b的表达式表示）．发布：2025/1/19 8:0:1组卷：114引用：4难度：0.5 -
2．硫铁矿烧渣是硫铁矿生产硫酸过程中产生的工业废渣（主要含Fe2O3及少量SiO2、Al2O3等杂质）．用该烧渣制取药用辅料--红氧化铁的工艺流程如下：
（1）在“还原焙烧”中产生的有毒气体可能有．
（2）“酸浸”时间一般不超过20min,若在空气中酸浸时间过长，溶液中Fe2+含量将下降，其原因是（用离子方程式表示）．
（3）根据下表数据：
在“除杂”步骤中，为除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值应小于氢氧化物 Al（OH）3 Fe（OH）3 Fe（OH）2 开始沉淀的pH 3.10 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 3.68 9.61 ，检验
Fe3+已经除尽的试剂是．
（4）“中和合成”的目的是将溶液中Fe2+转变为碳酸亚铁沉淀，则操作B是．
（5）煅烧A的反应方程式是．
（6）a g烧渣经过上述工艺可得红氧化铁b g.药典标准规定，制得的红氧化铁中含氧化铁不得少于98.0%，则所选用的烧渣中铁的质量分数应不低于（用含a、b的表达式表示）．发布：2025/1/19 8:0:1组卷：5引用：1难度：0.5 -
3．硫铁矿烧渣是硫铁矿生产硫酸过程中产生的工业废渣（主要含Fe2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等杂质）．用该烧渣制取药用辅料--红氧化铁的工艺流程如下：
（1）在“还原焙烧”中产生的有毒气体可能有．
（2）“酸浸”时间一般不超过20min,若在空气中酸浸时间过长，溶液中Fe2+含量将下降，其原因是（用离子方程式表示）．
（3）根据下表数据：
在“除杂”步骤中，为除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值应小于氢氧化物 Al（OH）3 Mg（OH）2 Fe（OH）3 Fe（OH）2 开始沉淀的pH 3.10 8.54 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 11.04 3.68 9.61 ，常温下，当pH=5时，溶液中c（Al3+）=mol•L-1（已知常温下Ksp[Al（OH）3]═2.0×10-33）．
（4）“中和合成”的目的是将溶液中Fe2+转变为碳酸亚铁沉淀，则A的操作是．发布：2025/1/19 8:0:1组卷：12引用：1难度：0.5
