某课题组以硫铁矿烧渣（含Fe2O3、Fe3O4、Al2O3、CaO、SiO2等）为原料制取软磁用Fe2O3（要求纯度＞99.2%，CaO含量＜0.01%）。其工艺流程如图1（所加入试剂均稍过量）：
已知：生成氢氧化物的pH
| Al（OH）3 | Fe（OH）2 | Fe（OH）3 | |
| 开始沉淀时 | 3.4 | 6.3 | 1.5 |
| 完全沉淀时 | 4.7 | 8.3 | 2.8 |
SiO2
SiO2
。（2）在过程Ⅱ中可观察到产生少量气泡，溶液颜色慢慢变浅。能解释该实验现象的离子方程式有
Fe+2H+=Fe2++H2↑、Fe+2Fe3+=3Fe2+
Fe+2H+=Fe2++H2↑、Fe+2Fe3+=3Fe2+
。反应后，可以用 KSCN
KSCN
溶液检验说明Fe3+是否已经完全反应。（3）在过程Ⅱ中，课题组对滤液A稀释不同倍数后，加入等质量的过量铁粉，得出Fe3+浓度、还原率和反应时间的关系如图2所示：结合上述实验结果说明：课题组选择稀释后c（Fe3+）为1.60mol/L左右的理由是
c（Fe3+）在1.60mol/L左右时，反应速率更快，Fe3+的还原率更高
c（Fe3+）在1.60mol/L左右时，反应速率更快，Fe3+的还原率更高
。（4）在过程Ⅲ中，课题组在相同条件下，先选用了不同沉钙剂进行实验，实验数据见下表：
（已知：滤液B中钙的含量以CaO计为290-310mg/L）
| 沉钙剂 | Na2SO3 | H2C2O4 | （NH4）2CO3 | Na2CO3 | NH4F |
| 用量/g | 2 | 2 | 2 | 5 | 2 |
| 剩余CaO/mg/L） | 290 | 297 | 290 | 190 | 42 |
CaF2、Al（OH）3
CaF2、Al（OH）3
。（5）在过程Ⅳ中，反应温度需要控制在35℃以下，不宜过高，其可能的原因是
温度过高，（NH4）2CO3易分解
温度过高，（NH4）2CO3易分解
。（6）在过程Ⅴ中，反应的化学方程式是
4FeCO3+O2 2Fe2O3+4CO2↑
△
4FeCO3+O2 2Fe2O3+4CO2↑
。 △
【考点】制备实验方案的设计．
【答案】SiO2；Fe+2H+=Fe2++H2↑、Fe+2Fe3+=3Fe2+；KSCN；c（Fe3+）在1.60mol/L左右时，反应速率更快，Fe3+的还原率更高；CaF2、Al（OH）3；温度过高，（NH4）2CO3易分解；4FeCO3+O2 2Fe2O3+4CO2↑
△
【解答】
【点评】
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发布：2024/6/27 10:35:59组卷：46引用：4难度：0.6
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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（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 -
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、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 -
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
