柠檬酸亚铁（FeC6H6O7）是一种易被人体吸收的高效铁制剂，医疗上可以用来治疗缺铁性贫血。某课题组以硫铁矿烧渣（含Fe2O3、SiO2、少量Al2O3等）为原料，先制备碳酸亚铁，再与柠檬酸反应可以制得柠檬酸亚铁。其工艺流程如图：
已知：相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH（开始沉淀的pH按金属离子浓度为1.0mol•L-1计算）：
| 金属离子 | 沉淀开始pH | 沉淀完全pH |
| Al3+ | 3.1 | 5.1 |
| Fe2+ | 5.9 | 6.9 |
| Fe3+ | 1.2 | 3.2 |
[Ar]3d6
[Ar]3d6
。（2）“浸泡”时加入过量硫酸的目的：
使烧渣充分溶解，提高铁元素的浸出率，同时抑制Fe3+水解
使烧渣充分溶解，提高铁元素的浸出率，同时抑制Fe3+水解
。（3）“除杂”时有同学提出下列两种途径，请选择较合理的途径并说明理由
途径一较合理，途径一获得的FeSO4纯度高，途径二中FeSO4溶液中混有Al2（SO4）3
途径一较合理，途径一获得的FeSO4纯度高，途径二中FeSO4溶液中混有Al2（SO4）3
。途径一：
途径二：
（4）“制备FeCO3”时，Na2CO3溶液的浓度对沉淀中铁元素的质量分数以及FeCO3产率的影响如图：
Na2CO3溶液的浓度大于4mol/L时，FeCO3的产率有所下降，而沉淀中铁元素质量分数仍在上升的原因是
Na2CO3溶液的浓度大于4mol/L时，有更多的Fe2+转化为Fe（OH）2，所以FeCO3产率降低；Fe（OH）2中铁的百分含量高于FeCO3中铁的百分含量，所以铁元素的质量分数上升
Na2CO3溶液的浓度大于4mol/L时，有更多的Fe2+转化为Fe（OH）2，所以FeCO3产率降低；Fe（OH）2中铁的百分含量高于FeCO3中铁的百分含量，所以铁元素的质量分数上升
。（5）已知柠檬酸亚铁易被氧化，能溶于水，不溶于乙醇。设计试验方案，从“除杂”后的FeSO4溶液制备柠檬酸亚铁晶体：
向硫酸亚铁溶液中逐滴加入4mol/LNa2CO3溶液，待沉淀不再增加后过滤，将滤渣溶于足量的柠檬酸溶液中，同时加入适量铁粉，充分反应后将滤液浓缩，加入适量的无水乙醇
向硫酸亚铁溶液中逐滴加入4mol/LNa2CO3溶液，待沉淀不再增加后过滤，将滤渣溶于足量的柠檬酸溶液中，同时加入适量铁粉，充分反应后将滤液浓缩，加入适量的无水乙醇
，静置、过滤、洗涤、干燥，获得柠檬酸亚铁晶体。（必须用到的试剂有：Fe粉、4mol/LNa2CO3溶液、柠檬酸溶液、无水乙醇）（6）产品纯度的测定。产品中铁的含量用EDTA配位滴定法测定：称取0.4000g产品中加入足量H2O2溶液和适量的稀H2SO4，充分反应后再用0.0600mol•L-1EDTA溶液滴定至终点（其他离子对滴定过程无干扰），消耗EDTA溶液的体积为20.00mL（已知：EDTA与Fe3+的滴定比例为1：1，柠檬酸亚铁的摩尔质量为246g/mol）。计算产品的纯度为
73.8%
73.8%
。（7）上述滴定过程中，导致测定结果偏大的是
ab
ab
。a.滴定前，盛装EDTA的酸式滴定管未润洗
b.滴定时，酸式滴定管中开始有气泡，后来无气泡
c.滴定开始时平视，滴定结束时俯视
【答案】[Ar]3d6；使烧渣充分溶解，提高铁元素的浸出率，同时抑制Fe3+水解；途径一较合理，途径一获得的FeSO4纯度高，途径二中FeSO4溶液中混有Al2（SO4）3；Na2CO3溶液的浓度大于4mol/L时，有更多的Fe2+转化为Fe（OH）2，所以FeCO3产率降低；Fe（OH）2中铁的百分含量高于FeCO3中铁的百分含量，所以铁元素的质量分数上升；向硫酸亚铁溶液中逐滴加入4mol/LNa2CO3溶液，待沉淀不再增加后过滤，将滤渣溶于足量的柠檬酸溶液中，同时加入适量铁粉，充分反应后将滤液浓缩，加入适量的无水乙醇；73.8%；ab
【解答】
【点评】
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发布：2024/6/27 10:35:59组卷：19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
