α-Fe2O3是一种优质的软磁性材料，用FeSO4溶液通过两步可制α-Fe2O3：
①氧化制铁黄[FeO（OH），不溶于水]；
②煅烧铁黄制α-Fe2O3。
Ⅰ．氧化制铁黄
向一定浓度的FeSO4溶液中滴加氨水，至混合液pH约为6.5时停止滴加，产生白色沉淀（带灰绿色）；通入氧气，生成铁黄晶体。通氧气过程中溶液pH随时间的变化如图1所示。
已知：25℃时Ksp[Fe（OH）2]=8.0×10-16。
（1）25℃时，滴氨水至混合液pHH约为6.5时，溶液中残留的c（Fe2+）=0.8mol/L0.8mol/L。
（2）0～t1段，溶液pH随氧气通入基本保持不变。请结合化学方程式分析该过程中溶液pH基本保持不变的原因 0～t1段发生反应4Fe（OH）2+O2=4FeOOH+2H2O，溶液中c（H+）基本不变0～t1段发生反应4Fe（OH）2+O2=4FeOOH+2H2O，溶液中c（H+）基本不变。
（3）t1～t2段，溶液pH随氧气通入明显变小。请结合化学方程式分析该过程中溶液pH明显变小的原因 t1～t2段发生反应4FeSO4+O2+6H2O=4FeOOH↓+4H2SO4，生成大量H+，溶液中c（H+）增大t1～t2段发生反应4FeSO4+O2+6H2O=4FeOOH↓+4H2SO4，生成大量H+，溶液中c（H+）增大。
Ⅱ．煅烧制α-Fe2O3
（4）将所得铁黄晶体洗净后煅烧，得α-Fe2O3。图2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。
（5）煅烧FeCO3也能生成α-Fe2O3。实验室以100mL0.1mol⋅L-1FeSO4溶液为原料制备高产率、较纯净的α-Fe2O3。已知：Fe（OH）2开始沉淀的pH=6.5，请补充完整实验方案：在搅拌下 向100mL0.1mol⋅L-1FeSO4溶液中缓慢滴加约200mL0.1mol⋅L-1NH4HCO3溶液，静置后过滤，所得沉淀用蒸馏水洗涤2～3次：取最后一次洗涤后的滤液，滴入2mol⋅L-1盐酸酸化后再滴加BaCl2溶液，无浑浊向100mL0.1mol⋅L-1FeSO4溶液中缓慢滴加约200mL0.1mol⋅L-1NH4HCO3溶液，静置后过滤，所得沉淀用蒸馏水洗涤2～3次：取最后一次洗涤后的滤液，滴入2mol⋅L-1盐酸酸化后再滴加BaCl2溶液，无浑浊，将固体干燥，得到纯净的FeCO3放入管式炉内煅烧2h,获得产品α-Fe2O3。（必须使用的试剂：0.1mol⋅L-1NH4HCO3溶液、2mol⋅L-1盐酸、BaCl2溶液、蒸馏水）
【考点】制备实验方案的设计．
【答案】0.8mol/L；0～t1段发生反应4Fe（OH）2+O2=4FeOOH+2H2O，溶液中c（H+）基本不变；t1～t2段发生反应4FeSO4+O2+6H2O=4FeOOH↓+4H2SO4，生成大量H+，溶液中c（H+）增大；部分Fe2O3分解生成Fe3O4或FeO；向100mL0.1mol⋅L-1FeSO4溶液中缓慢滴加约200mL0.1mol⋅L-1NH4HCO3溶液，静置后过滤，所得沉淀用蒸馏水洗涤2～3次：取最后一次洗涤后的滤液，滴入2mol⋅L-1盐酸酸化后再滴加BaCl2溶液，无浑浊
【解答】
【点评】
声明：本试题解析著作权属菁优网所有，未经书面同意，不得复制发布。
发布：2024/6/27 10:35:59组卷：40引用：2难度：0.6
相似题
-
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
