工业上以金焙砂酸浸液（主要成分为Fe2（SO4）3和FeSO4，忽略其它杂质）与硫铁矿（主要成分为FeS2，忽略其它杂质）为原料制备Fe3O4的流程如图：
回答下列问题：
（1）硫铁矿和金焙砂酸浸液反应的离子方程式为 4H2O+FeS2+10Fe3+ 80℃ 2SO2↑+8H++11Fe2+4H2O+FeS2+10Fe3+ 80℃ 2SO2↑+8H++11Fe2+。还原时间与Fe3+还原率的关系如图甲所示，则最佳还原时间为a=22小时，理由是 2小时时还原率已经最高了2小时时还原率已经最高了。
（2）操作I为 蒸发浓缩蒸发浓缩、趁热过滤趁热过滤、过滤、洗涤、干燥。
（3）“溶解”并恢复室温后，若溶液中c（Fe2+）=2mol•L-1，为防止Fe2+沉淀，加CaO调pH最高为b=6.36.3{已知Ksp[Fe（OH）2]=8×10-16，lg5取0.7}。
（4）加NaOH调pH时，pH与悬浊液中n（Fe3+）n（Fe2+）的关系如图乙所示，则调pH为c=99（填具体值），向调pH后的溶液中通入空气的目的是 将部分亚铁离子氧化生成铁离子将部分亚铁离子氧化生成铁离子。
（5）磁分离后所得副产物是一种盐，可用作建筑材料，其化学式为 CaSO4CaSO4。
80
℃
80
℃
n
（
F
e
3
+
）
n
（
F
e
2
+
）
【考点】制备实验方案的设计．
【答案】4H2O+FeS2+10Fe3+ 2SO2↑+8H++11Fe2+；2；2小时时还原率已经最高了；蒸发浓缩；趁热过滤；6.3；9；将部分亚铁离子氧化生成铁离子；CaSO4
80
℃
【解答】
【点评】
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发布：2024/4/20 14:35:0组卷：5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、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 ，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：13引用：1难度：0.5
