用黄铁矿(主要成分FeS2 )还原硫酸渣制备铁黄颜料(主要成分为FeOOH),工业流程如图1:

c(Fe2+)或c(Fe3+)浓度分别为1mol•L-1,形成对应沉淀的pH范围如下表:
Fe(OH)2 | FeOOH | |
开始沉淀的pH | 5.8 | 1.2 |
沉淀完全的pH | 8.3 | 2.8 |
化合物或无机物、碱式氧化物
化合物或无机物、碱式氧化物
。(2)步骤②被氧化的元素是
S
S
( 填写元素符号)。(3)制备晶种:为制备高品质铁黄产品,需先制备少量铁黄晶种。实验时,将NaOH按一定计量比加入到FeSO4溶液中,混合溶液的pH随时间变化关系如图2所示。搅拌混合均匀,0~15分钟时段,溶液pH明显降低,请用离子方程式解释原因:
Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓
Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓
。在晶种制备阶段,晶种液未出现红褐色沉淀。pH约为6时,铁元素存在的主要形式为 Fe2+(或FeSO4)、Fe(OH)2
Fe2+(或FeSO4)、Fe(OH)2
( 填写化学符号),此时通入空气,15~80分钟时段,pH基本不变,结合方程式解释原因 Fe(OH)2被氧气氧化为Fe(OH)3,反应方程式为4Fe2++O2+6H2O=4FeOOH↓+8H+,Fe(OH)2溶解平衡为Fe(OH)2(s)⇌Fe2+(aq)+2OH-(aq),产生的OH-与氧化反应产生的H+结合,体系中Fe(OH)2的溶解与Fe2+的氧化近于动态平衡,使溶液pH基本不变
Fe(OH)2被氧气氧化为Fe(OH)3,反应方程式为4Fe2++O2+6H2O=4FeOOH↓+8H+,Fe(OH)2溶解平衡为Fe(OH)2(s)⇌Fe2+(aq)+2OH-(aq),产生的OH-与氧化反应产生的H+结合,体系中Fe(OH)2的溶解与Fe2+的氧化近于动态平衡,使溶液pH基本不变
。(4)二次氧化时,溶液的pH应控制到3~4,过低会造成铁黄质量降低,原因可能是
pH过低会导致晶体生长速度变缓或产生游离的Fe3+,铁黄产品质量降低
pH过低会导致晶体生长速度变缓或产生游离的Fe3+,铁黄产品质量降低
。(5)步骤④中检验洗涤是否完全的方法是
取最后一次洗涤液,先加稀盐酸酸化,再加入BaCl2溶液,无沉淀生成,证明洗涤干净
取最后一次洗涤液,先加稀盐酸酸化,再加入BaCl2溶液,无沉淀生成,证明洗涤干净
。(6)铁黄的化学式还可以写成Fe2O3•xH2O。为了测定铁黄中结晶水的含量,用分析天平准确称量mg样品置于坩埚中加热,冷却;经反复操作,当样品恒重时称得质量为m2g,则x=
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【考点】制备实验方案的设计.
【答案】化合物或无机物、碱式氧化物;S;Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓;Fe2+(或FeSO4)、Fe(OH)2;Fe(OH)2被氧气氧化为Fe(OH)3,反应方程式为4Fe2++O2+6H2O=4FeOOH↓+8H+,Fe(OH)2溶解平衡为Fe(OH)2(s)⇌Fe2+(aq)+2OH-(aq),产生的OH-与氧化反应产生的H+结合,体系中Fe(OH)2的溶解与Fe2+的氧化近于动态平衡,使溶液pH基本不变;pH过低会导致晶体生长速度变缓或产生游离的Fe3+,铁黄产品质量降低;取最后一次洗涤液,先加稀盐酸酸化,再加入BaCl2溶液,无沉淀生成,证明洗涤干净;
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【解答】
【点评】
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发布:2024/6/27 10:35:59组卷:10引用:1难度:0.5
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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
(3)根据下表数据: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
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发布:2025/1/19 8:0:1组卷:5引用:1难度:0.5 -
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