Question

利用鈦白工業(yè)的副產品FeSO₄（含TiO²⁺、Al³⁺）可以生產電池級高純超微細草酸亞鐵．其工藝流程如下：

（1）檢驗FeSO₄是否已有部分氧化的方法是

 

．
（2）已知過濾1得到的濾渣的主要成分是Al（OH）₃、H₂TiO₃．請補充化學方程式：TiOSO₄+

 

═H₂SO₄+H₂TiO₃↓；鐵粉的作用有：①除去溶液中的Fe³⁺，②

 

．
（3）沉淀反應的離子方程式是

 

．
（4）沉淀過程的反應溫度為40℃，溫度不宜過高的原因除了控制沉淀的粒徑外，還有

 

．FeC₂O₄生成后，為提高產品純度，還需調節(jié)溶液pH=2，若pH過低，則導致FeC₂O₄的產率

 

（填“偏高”、“偏低”或“無影響”）．
（5）過濾2得到的濾液經(jīng)蒸發(fā)濃縮、

 

、洗滌可得到副產品，該物質可用作

 

（寫出一種用途）．

Answer 1

考點：制備實驗方案的設計,鐵鹽和亞鐵鹽的相互轉變,二價Fe離子和三價Fe離子的檢驗,物質的分離、提純和除雜

專題：實驗題,幾種重要的金屬及其化合物

分析：（1）亞鐵離子若被氧化，其氧化產物水鐵離子，KSCN溶液遇到三價鐵離子顯血紅色；
（2）根據(jù)反應物和生成物寫出化學方程式；Fe²⁺具有較強的還原性，F(xiàn)e可以與氫離子反應調節(jié)pH；
（3）一水合氨水是弱堿不能拆，與亞鐵離子生成氫氧化亞鐵沉淀，據(jù)此書寫離子反應方程式即可；
（4）氨水受熱易分解，難溶性堿也具有熱不穩(wěn)定性，據(jù)此解答即可；氫氧化亞鐵能與氫離子發(fā)生反應據(jù)此解答第二個空即可；
（5）從溶液中得到晶體，需經(jīng)過蒸發(fā)濃縮溶液、冷卻結晶以及過濾洗滌等操作，該副產物為硫酸銨，可以用作化肥．

解答： 解：（1）亞鐵離子若被氧化，其氧化產物水鐵離子，KSCN溶液遇到三價鐵離子顯血紅色，故檢驗方法為：取少量副產品于試管中，加適量蒸餾水溶解，滴加1～2滴KSCN溶液，若溶液顯紅色，表明已有部分氧化，故答案為：取少量副產品于試管中，加適量蒸餾水溶解，滴加1～2滴KSCN溶液，若溶液顯紅色，表明已有部分氧化；
（2）反應物為TiOSO₄和2H₂O，已知為產物為H₂TiO₃，根據(jù)據(jù)原子守恒可知另一產物為硫酸，因此化學方程式為TiOSO₄+2H₂O=H₂TiO₃↓+H₂SO₄；由于Fe²⁺被具有很強的還原性，容易被氧化為Fe³⁺，鐵粉的還原性比Fe²⁺強，因此可以防止Fe²⁺被氧化，另外Fe能與H⁺反應生成Fe²⁺，降低了氫離子的濃度，
故答案為：2H₂O；調節(jié)溶液pH；
（3）一水合氨是弱堿，與亞鐵離子生成氫氧化亞鐵沉淀，氨水不能拆，沉淀不能拆，故離子反應方程式為：2NH₃?H₂O+Fe²⁺=Fe（OH）₂↓+2NH₄⁺，故答案為：2NH₃?H₂O+Fe²⁺=Fe（OH）₂↓+2NH₄⁺；
（4）氨水受熱易分解生成氨氣和水，氫氧化亞鐵也具有熱不穩(wěn)定性，容易分解生成氧化物和水，由于中間產物Fe（OH）₂能與H⁺反應，如果溶液酸性過強，則會使FeC₂O₄的產率下降，
故答案為：NH₃?H₂O和Fe（OH）₂受熱都易分解； 偏低；
（5）從溶液中得到晶體，需經(jīng)過蒸發(fā)濃縮溶液、冷卻結晶以及過濾洗滌等操作，該副產物為硫酸銨，可以用作化肥，故答案為：冷卻結晶、過濾；化肥．

點評：本題考查氧化還原反應、離子除雜等相關知識，突出檢驗學生信息收集、整合、分析問題解決問題的能力，試題開放性強，有些答案不唯一，整體難度較大．