利用酸解法制钛白粉产生的废液[含有大量FeSO4、H2SO4和少量Fe2（SO4）3、TiOSO4]，生产铁红和补血剂乳酸亚铁。其生产步骤如图。
已知：TiOSO4可溶于水，在水中可以电离为TiO2+和SO42-，TiOSO4水解成TiO2•xH2O沉淀为可逆反应；乳酸结构简式为CH3CH（OH）COOH。
请回答：
（1）步骤①中分离硫酸亚铁溶液和滤渣的操作是过滤过滤。
（2）加入铁屑的目的一是还原少量Fe2（SO4）3；二是使少量TiOSO4转化为TiO2•xH2O滤渣，用平衡移动的原理解释得到滤渣的原因TiO2++（x+1）H2O⇌TiO2•xH2O↓+2H+，铁屑与H+反应，c（H+）降低，使平衡正向移动，TiOSO4转化为TiO2•xH2O滤渣TiO2++（x+1）H2O⇌TiO2•xH2O↓+2H+，铁屑与H+反应，c（H+）降低，使平衡正向移动，TiOSO4转化为TiO2•xH2O滤渣。
（3）硫酸亚铁在空气中煅烧生成铁红和三氧化硫，该反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为1：41：4。
（4）用离子方程式解释步骤⑤中加乳酸能得到乳酸亚铁的原因FeCO3（s）⇌Fe2+（aq）+CO32-（aq），CO32-与乳酸反应浓度降低，平衡向右移动，使碳酸亚铁溶解得到乳酸亚铁溶液FeCO3（s）⇌Fe2+（aq）+CO32-（aq），CO32-与乳酸反应浓度降低，平衡向右移动，使碳酸亚铁溶解得到乳酸亚铁溶液。
（5）步骤④的离子方程式是Fe2++2HCO3-═FeCO3↓+H2O+CO2↑Fe2++2HCO3-═FeCO3↓+H2O+CO2↑。
（6）步骤⑥必须控制一定的真空度，原因是有利于蒸发水以及防止Fe2+被氧化防止Fe2+被氧化。
（7）为测定步骤②中所得晶体中FeSO4•7H2O的质量分数，取晶体样品a g,溶于稀硫酸配成100.00mL溶液，取出20.00mL溶液，用KMnO4溶液滴定（杂质与KMnO4不反应）。若消耗0.1000mol•L-1 KMnO4溶液20.00 mL，所得晶体中FeSO4•7H2O的质量分数为13.9a13.9a。（用a表示）
13
.
9
a
13
.
9
a
【考点】制备实验方案的设计．
【答案】过滤；TiO2++（x+1）H2O⇌TiO2•xH2O↓+2H+，铁屑与H+反应，c（H+）降低，使平衡正向移动，TiOSO4转化为TiO2•xH2O滤渣；1：4；FeCO3（s）⇌Fe2+（aq）+CO32-（aq），CO32-与乳酸反应浓度降低，平衡向右移动，使碳酸亚铁溶解得到乳酸亚铁溶液；Fe2++2HCO3-═FeCO3↓+H2O+CO2↑；防止Fe2+被氧化；
13
.
9
a
【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：20引用：1难度：0.5
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
相关试卷
