某學(xué)習(xí)小組用鐵泥（主要成分為Fe2O3、FeO和少量Fe）制備Fe3O4納米材料的流程示意圖如圖：
已知：步驟⑤中，相同條件下測(cè)得Fe3O4的產(chǎn)率與R（R=n（+3Fe）n（+2Fe））的關(guān)系如圖所示。
（1）為提高步驟①的反應(yīng)速率，可采取的措施是 攪拌；適當(dāng)升高溫度攪拌；適當(dāng)升高溫度（任寫(xiě)一點(diǎn)）。
（2）步驟②中，主要反應(yīng)的離子方程式是 2Fe3++Fe=3Fe2+、Fe+2H+=Fe2++H2↑2Fe3++Fe=3Fe2+、Fe+2H+=Fe2++H2↑。
（3）濁液D中鐵元素以FeOOH形式存在，步驟④中反應(yīng)的化學(xué)方程式是 2Fe（OH）2+H2O2=2FeOOH+2H2O2Fe（OH）2+H2O2=2FeOOH+2H2O；步驟④中，反應(yīng)完成后需再加熱一段時(shí)間除去剩余H2O2目的是 加熱使其分解除去，防止其在步驟⑤中繼續(xù)氧化+2價(jià)鐵元素加熱使其分解除去，防止其在步驟⑤中繼續(xù)氧化+2價(jià)鐵元素。
（4）⑤反應(yīng)的離子方程式為 2FeOOH+Fe2++2OH- △ Fe3O4+2H2O2FeOOH+Fe2++2OH- △ Fe3O4+2H2O；步驟⑤中的“分離”包含的步驟有 過(guò)濾；洗滌過(guò)濾；洗滌。
（5）設(shè)濁液D中FeOOH的物質(zhì)的量為amol,濾液B中的鐵元素的物質(zhì)的量為bmol。為使Fe3O4的產(chǎn)率最高，則ab=0.6360.636。（填數(shù)值，小數(shù)點(diǎn)后保留3位）
n
（
+
3
F
e
）
n
（
+
2
F
e
）
△
△
a
b
【考點(diǎn)】制備實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)．
【答案】攪拌；適當(dāng)升高溫度；2Fe3++Fe=3Fe2+、Fe+2H+=Fe2++H2↑；2Fe（OH）2+H2O2=2FeOOH+2H2O；加熱使其分解除去，防止其在步驟⑤中繼續(xù)氧化+2價(jià)鐵元素；2FeOOH+Fe2++2OH- Fe3O4+2H2O；過(guò)濾；洗滌；0.636
△
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：115引用：2難度：0.4
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1．硫鐵礦燒渣是硫鐵礦生產(chǎn)硫酸過(guò)程中產(chǎn)生的工業(yè)廢渣（主要含F(xiàn)e2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等雜質(zhì)）．用該燒渣制取藥用輔料--紅氧化鐵的工藝流程如圖：
（1）在“還原焙燒”中產(chǎn)生的有毒氣體可能有．
（2）“酸浸”時(shí)間一般不超過(guò)20min,若在空氣中酸浸時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，溶液中Fe2+含量將下降，其原因是（用離子方程式表示）．
（3）根據(jù)下表數(shù)據(jù)：
在“除雜”步驟中，為除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值應(yīng)小于氫氧化物 Al（OH）3 Mg（OH）2 Fe（OH）3 Fe（OH）2 開(kāi)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 ，檢驗(yàn)Fe3+已經(jīng)除盡的試劑是；當(dāng)pH=5時(shí)，溶液中c（Al3+）=mol?L-1（已知常溫下Ksp[Al（OH）3]=2.0×10-33）．
（4）“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉(zhuǎn)變?yōu)樘妓醽嗚F沉淀，則A的操作是．
（5）a g燒渣經(jīng)過(guò)上述工藝可得紅氧化鐵b g.藥典標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，制得的紅氧化鐵中含氧化鐵不得少于98.0%，則所選用的燒渣中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)應(yīng)不低于（用含a、b的表達(dá)式表示）．發(fā)布：2025/1/19 8:0:1組卷：114引用：4難度：0.5 -
2．硫鐵礦燒渣是硫鐵礦生產(chǎn)硫酸過(guò)程中產(chǎn)生的工業(yè)廢渣（主要含F(xiàn)e2O3及少量SiO2、Al2O3等雜質(zhì)）．用該燒渣制取藥用輔料--紅氧化鐵的工藝流程如下：
（1）在“還原焙燒”中產(chǎn)生的有毒氣體可能有．
（2）“酸浸”時(shí)間一般不超過(guò)20min,若在空氣中酸浸時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，溶液中Fe2+含量將下降，其原因是（用離子方程式表示）．
（3）根據(jù)下表數(shù)據(jù)：
在“除雜”步驟中，為除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值應(yīng)小于氫氧化物 Al（OH）3 Fe（OH）3 Fe（OH）2 開(kāi)始沉淀的pH 3.10 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 3.68 9.61 ，檢驗(yàn)
Fe3+已經(jīng)除盡的試劑是．
（4）“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉(zhuǎn)變?yōu)樘妓醽嗚F沉淀，則操作B是．
（5）煅燒A的反應(yīng)方程式是．
（6）a g燒渣經(jīng)過(guò)上述工藝可得紅氧化鐵b g.藥典標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，制得的紅氧化鐵中含氧化鐵不得少于98.0%，則所選用的燒渣中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)應(yīng)不低于（用含a、b的表達(dá)式表示）．發(fā)布：2025/1/19 8:0:1組卷：5引用：1難度：0.5 -
3．硫鐵礦燒渣是硫鐵礦生產(chǎn)硫酸過(guò)程中產(chǎn)生的工業(yè)廢渣（主要含F(xiàn)e2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等雜質(zhì)）．用該燒渣制取藥用輔料--紅氧化鐵的工藝流程如下：
（1）在“還原焙燒”中產(chǎn)生的有毒氣體可能有．
（2）“酸浸”時(shí)間一般不超過(guò)20min,若在空氣中酸浸時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，溶液中Fe2+含量將下降，其原因是（用離子方程式表示）．
（3）根據(jù)下表數(shù)據(jù)：
在“除雜”步驟中，為除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值應(yīng)小于氫氧化物 Al（OH）3 Mg（OH）2 Fe（OH）3 Fe（OH）2 開(kāi)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 ，常溫下，當(dāng)pH=5時(shí)，溶液中c（Al3+）=mol?L-1（已知常溫下Ksp[Al（OH）3]═2.0×10-33）．
（4）“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉(zhuǎn)變?yōu)樘妓醽嗚F沉淀，則A的操作是．發(fā)布：2025/1/19 8:0:1組卷：12引用：1難度：0.5