某锌焙烧矿(含ZnO和少量FeO、Fe2O3、SiO2等)制备铁黄(FeOOH)和ZnSO4⋅7H2O的步骤如图:

(1)滤渣的主要成分为 SiO2SiO2。
(2)“还原”时加入过量ZnS精矿将Fe3+还原为Fe2+,该反应的化学方程式为 ZnS+Fe2(SO4)3═ZnSO4+2FeSO4+SZnS+Fe2(SO4)3═ZnSO4+2FeSO4+S。
(3)检验“还原”后的滤液中是否含Fe3+的试剂是 KSCN溶液KSCN溶液。
(4)向“还原”后的滤液中滴加氨水,至pH为5.5时停止滴加,开始通氧气,生成铁黄。通入氧气过程中,溶液pH随时间变化如图-1所示。
已知:25℃时,Fe(OH)2完全沉淀的pH=8.5。
0~t1时段发生的反应为4Fe(OH)2+O2═4FeOOH+2H2O;
t1~t2时段,溶液pH明显降低,请解释原因:t1∼t2时,发生4Fe2++O2+6H2O═4FeOOH+8H+,导致pH降低t1∼t2时,发生4Fe2++O2+6H2O═4FeOOH+8H+,导致pH降低。

(5)若上述流程中省略“还原”步骤,则制得的FeOOH不纯,可能含有的杂质是 Fe(OH)3Fe(OH)3。
(6)请补充完整由ZnSO4和Fe2(SO4)3的混合液制备ZnSO4⋅7H2O的实验方案:向混合液中滴加NaOH溶液至pH在3.7~5.7之间,充分反应后过滤; 向滤液中滴加NaOH溶液至pH值在9.0~10.5之间,充分反应后过滤;用蒸馏水洗涤滤渣至最后一次洗涤液中加BaCl2无白色沉淀向滤液中滴加NaOH溶液至pH值在9.0~10.5之间,充分反应后过滤;用蒸馏水洗涤滤渣至最后一次洗涤液中加BaCl2无白色沉淀;边搅拌边向滤渣中滴加稀硫酸至沉淀完全溶解;将溶液蒸发浓缩,冷却结晶,过滤,干燥制得ZnSO4⋅7H2O。(实验中须使用的试剂有:NaOH溶液、BaCl2溶液、蒸馏水)。
已知:①当pH>10.5时,Zn(OH)2开始溶解。
②相关离子生成氢氧化物沉淀的pH如下表:
离子 | 开始沉淀的pH | 沉淀完全的pH |
Fe3+ | 2.7 | 3.7 |
Zn2+ | 5.7 | 9.0 |
【答案】SiO2;ZnS+Fe2(SO4)3═ZnSO4+2FeSO4+S;KSCN溶液;t1∼t2时,发生4Fe2++O2+6H2O═4FeOOH+8H+,导致pH降低;Fe(OH)3;向滤液中滴加NaOH溶液至pH值在9.0~10.5之间,充分反应后过滤;用蒸馏水洗涤滤渣至最后一次洗涤液中加BaCl2无白色沉淀
【解答】
【点评】
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