鐵黃（FeOOH）又稱羥基鐵，是一種分散性良好的鐵系顏料。工業(yè)上可用黃鈉鐵礬渣與無煙煤焙燒再硫酸酸浸，過濾得到酸浸液（含F(xiàn)eSO4、CoSO4、Na2SO4等）來制取鐵黃。
（1）在三頸瓶中按比例加入氨水與FeSO4溶液，再通入氧氣可制取鐵黃。三頸瓶中的通氣管底部是一個鉆有通氣孔的玻璃球，控制pH=5左右、溫度80℃～85℃反應，可得鐵黃。帶有通氣孔玻璃球的通氣管作用是 起攪拌作用，提高反應速率起攪拌作用，提高反應速率。
（2）題干酸浸液中加入氨水和硫化銨來除去鈷離子，若此時溶液中c（Fe2+）=1.0mol?L-1，雜質(zhì)離子沉淀完全時溶液中H2S達到飽和，則操作中應控制的pH范圍為 1.8≤pH＜31.8≤pH＜3。[25℃時H2S飽和溶液中，存在如下關(guān)系：c2（H+）?c（S2-）=1×10-23.2。Ksp（CoS）=1.0×10-24.6，Ksp（FeS）=1.0×10-17.2，“完全沉淀”時金屬離子濃度≤1.0×10-5mol?L-1]
（3）用NH3?H2O、FeSO4溶液和氧氣制備鐵黃晶種過程時間比較長，加入亞硝酸鈉等可縮短制備時間，驗證的實驗方法是 向兩容器中分別加入等量等濃度氨水與FeSO4溶液，一容器中加入少量亞硝酸鈉固體，再分別向兩容器中鼓入同樣流速的空氣，控制同樣pH和溫度進行反應，加入亞硝酸鈉的制備時間較短向兩容器中分別加入等量等濃度氨水與FeSO4溶液，一容器中加入少量亞硝酸鈉固體，再分別向兩容器中鼓入同樣流速的空氣，控制同樣pH和溫度進行反應，加入亞硝酸鈉的制備時間較短。
（4）欲從硫鐵礦燒渣（主要成分為Fe2O3、SiO2、Al2O3）出發(fā)制備綠礬（FeSO4?7H2O晶體），請設(shè)計實驗方案：向一定量燒渣中加入足量的稀硫酸充分反應，沉淀除去二氧化硅，向反應液中加入足量的鐵粉，還原Fe3+轉(zhuǎn)化為Fe2+，過濾除去Fe粉，在濾液中滴加NaOH溶液調(diào)節(jié)反應液的pH約為5，使Al3+完全轉(zhuǎn)化為Al（OH）3沉淀，過濾，將所得的濾液蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶，過濾、洗滌、干燥得到FeSO4?7H2O晶體向一定量燒渣中加入足量的稀硫酸充分反應，沉淀除去二氧化硅，向反應液中加入足量的鐵粉，還原Fe3+轉(zhuǎn)化為Fe2+，過濾除去Fe粉，在濾液中滴加NaOH溶液調(diào)節(jié)反應液的pH約為5，使Al3+完全轉(zhuǎn)化為Al（OH）3沉淀，過濾，將所得的濾液蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶，過濾、洗滌、干燥得到FeSO4?7H2O晶體。相關(guān)金屬離子生成氫氧化物沉淀的pH（開始沉淀的pH按金屬離子濃度為1.0mol?L-1計算如表所示），須使用的試劑：鐵粉、稀硫酸和NaOH溶液]。
| 金屬離子 | 開始沉淀的pH | 沉淀完全的pH |
| Fe3+ | 1.1 | 3.2 |
| Al3+ | 3.0 | 5.0 |
| Fe2+ | 5.8 | 8.8 |
【考點】制備實驗方案的設(shè)計．
【答案】起攪拌作用，提高反應速率；1.8≤pH＜3；向兩容器中分別加入等量等濃度氨水與FeSO4溶液，一容器中加入少量亞硝酸鈉固體，再分別向兩容器中鼓入同樣流速的空氣，控制同樣pH和溫度進行反應，加入亞硝酸鈉的制備時間較短；向一定量燒渣中加入足量的稀硫酸充分反應，沉淀除去二氧化硅，向反應液中加入足量的鐵粉，還原Fe3+轉(zhuǎn)化為Fe2+，過濾除去Fe粉，在濾液中滴加NaOH溶液調(diào)節(jié)反應液的pH約為5，使Al3+完全轉(zhuǎn)化為Al（OH）3沉淀，過濾，將所得的濾液蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶，過濾、洗滌、干燥得到FeSO4?7H2O晶體
【解答】
【點評】
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發(fā)布：2024/4/20 14:35:0組卷：23引用：2難度：0.5
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1．硫鐵礦燒渣是硫鐵礦生產(chǎn)硫酸過程中產(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”時間一般不超過20min,若在空氣中酸浸時間過長，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最大值應小于氫氧化物 Al（OH）3 Mg（OH）2 Fe（OH）3 Fe（OH）2 開始沉淀的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Fe3+已經(jīng)除盡的試劑是；當pH=5時，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)過上述工藝可得紅氧化鐵b g.藥典標準規(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)量分數(shù)應不低于（用含a、b的表達式表示）．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”時間一般不超過20min,若在空氣中酸浸時間過長，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最大值應小于氫氧化物 Al（OH）3 Fe（OH）3 Fe（OH）2 開始沉淀的pH 3.10 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 3.68 9.61 ，檢驗
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的反應方程式是．
（6）a g燒渣經(jīng)過上述工藝可得紅氧化鐵b g.藥典標準規(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)量分數(shù)應不低于（用含a、b的表達式表示）．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”時間一般不超過20min,若在空氣中酸浸時間過長，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最大值應小于氫氧化物 Al（OH）3 Mg（OH）2 Fe（OH）3 Fe（OH）2 開始沉淀的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pH=5時，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
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