实验室由硫铁矿烧渣（主要成分为Fe2O3、SiO2、Al2O3）制备软磁性材料α-Fe2O3。主要转化流程如图：
（1）制绿矾.烧渣到绿矾的工艺中涉及“酸浸”“还原”“除杂”“结晶”等实验流程。
①酸浸。写出烧渣酸浸时Fe2O3与稀硫酸反应的化学方程式 Fe2O3+3H2SO4=Fe2（SO4）3+3H2OFe2O3+3H2SO4=Fe2（SO4）3+3H2O。
②还原。向“酸浸”后的溶液中加入过量铁粉，使Fe3+完全转化为Fe2+。该过程除生成Fe2+外，还会生成 H2H2（填化学式）；检验Fe3+是否还原完全的实验操作是 取少量清液，向其中滴加几滴KSCN溶液，观察溶液颜色是否呈血红色取少量清液，向其中滴加几滴KSCN溶液，观察溶液颜色是否呈血红色。
③除杂。向“还原”后滤液中加入NaOH溶液，调节pH为 5≤pH＜5.85≤pH＜5.8，使Al3+除去完全。[已知：pH=5时Al（OH）3沉淀完全，pH=5.8时Fe（OH）2开始沉淀]
④结晶。结合图1所示的绿矾溶解度曲线，补充完整获得FeSO4⋅7H2O晶体的实验操作。向FeSO4溶液中再加入稀硫酸酸化，加热浓缩得到60℃饱和溶液，冷却（至0℃）结晶加热浓缩得到60℃饱和溶液，冷却（至0℃）结晶，过滤，少量冰水洗涤，低温干燥，得到FeSO4⋅7H2O晶体。
（2）制FeCO3。将FeSO4溶液与氨水—NH4HCO3混合溶液中的一种加入到三颈瓶中（装置见图2），通过分液漏斗缓慢滴加另一种溶液，充分反应，过滤。
①分液漏斗中的溶液是 氨水—NH4HCO3混合溶液氨水—NH4HCO3混合溶液；生成FeCO3的离子方程式为 Fe2++NH3•H2O+HCO-3=FeCO3↓+NH+4+H2OFe2++NH3•H2O+HCO-3=FeCO3↓+NH+4+H2O。
②生成的FeCO3沉淀需“洗涤完全”，检验方法是 取最后一次洗涤液少许置于试管中，加入稀盐酸无明显现象，再加入BaCl2溶液，若无白色沉淀生成，说明沉淀洗涤干净取最后一次洗涤液少许置于试管中，加入稀盐酸无明显现象，再加入BaCl2溶液，若无白色沉淀生成，说明沉淀洗涤干净。
（3）制α-Fe2O3。将纯净的FeCO3放入管式炉内煅烧2h,获得产品α-Fe2O3。图3为其他条件相同时不同煅烧温度对产品中Fe2O3质量分数的影响。当煅烧温度高于800℃时，产品中Fe2O3质量分数降低，铁元素质量分数升高，其可能原因是 部分Fe2O3分解生成Fe3O4（或FeO）部分Fe2O3分解生成Fe3O4（或FeO）。
HCO
-
3
NH
+
4
HCO
-
3
NH
+
4
【考点】制备实验方案的设计．
【答案】Fe2O3+3H2SO4=Fe2（SO4）3+3H2O；H2；取少量清液，向其中滴加几滴KSCN溶液，观察溶液颜色是否呈血红色；5≤pH＜5.8；加热浓缩得到60℃饱和溶液，冷却（至0℃）结晶；氨水—NH4HCO3混合溶液；Fe2++NH3•H2O+=FeCO3↓++H2O；取最后一次洗涤液少许置于试管中，加入稀盐酸无明显现象，再加入BaCl2溶液，若无白色沉淀生成，说明沉淀洗涤干净；部分Fe2O3分解生成Fe3O4（或FeO）
HCO
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3
NH
+
4
【解答】
【点评】
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发布：2024/6/27 10:35:59组卷：58引用：2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（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
