Question

工業(yè)上利用硫酸渣（含F(xiàn)e²⁺、Fe³⁺的硫酸鹽及少量CaO和MgO）制備高檔顏料鐵紅（Fe₂O₃ ）和回收（NH₄）₂SO₄，具體生產(chǎn)流程如下：
回答下列問題：
（1）在廢渣溶解操作時，應(yīng)選用

 

溶解（填編號）．
A、氨水       B、氫氧化鈉       C、鹽酸        D、硫酸
（2）物質(zhì)A是一種氧化劑，工業(yè)上最好選用

 

（供選擇使用的有：空氣、Cl₂、MnO₂），其理由是

 

．
（3）根據(jù)如圖有關(guān)數(shù)據(jù)，你認(rèn)為工業(yè)上氧化操作時應(yīng)控制的條件是：

 

．

（4）往銨黃鐵礬溶液（含F(xiàn)e³⁺）中加入溶液B至pH為5時產(chǎn)生沉淀，請寫出產(chǎn)生沉淀的離子方程式：

 

．

Answer 1

考點：物質(zhì)分離和提純的方法和基本操作綜合應(yīng)用,制備實驗方案的設(shè)計

專題：實驗設(shè)計題

分析：（1）依據(jù)廢渣成分結(jié)合提純物質(zhì)組成分析判斷；
（2）氧化劑主要是用來氧化亞鐵離子，空氣來源豐富經(jīng)濟(jì)效益高不產(chǎn)生污染等回答；
（3）依據(jù)圖象分析，亞鐵離子的氧化率最高是溶液溫度為80℃，pH為1.5；
（4）依據(jù)銨黃鐵礬溶液中鐵離子和氨水反應(yīng)生成氫氧化鐵書寫．

解答： 解：（1）在廢渣溶解操作時，目的是溶解氧化物，制備高檔顏料鐵紅（Fe₂O₃ ）和回收（NH₄）₂SO₄，不能引入雜質(zhì)離子；
A、氨水不能溶解氧化物，能沉淀鐵離子和亞鐵離子，故A不選；
B、氫氧化鈉溶液沉淀鐵離子和亞鐵離子不能溶解氧化鈣、氧化鎂，故B不選；
C、鹽酸溶解氧化鈣和氧化鎂，但引入氯離子不能除去，故C不選；
D、硫酸能溶解氧化鈣和氧化鎂，且不引入雜質(zhì)離子，故D符合；
故答案為：D；
（2）氧化劑主要是氧化亞鐵離子便于提取，氯氣有毒且污染空氣，引入了氯離子；二氧化錳是難溶于水的固體，空氣來源豐富，成本低，不引入雜質(zhì)，不產(chǎn)生污染，
故答案為：空氣；原料來源容易，成本低，不產(chǎn)生污染，不引入雜質(zhì)；
（3）分析圖象可知在80°C時 溶液PH=1.5，此時亞鐵離子的氧化率在90%以上，時間在4小時左右，
故答案為：溶液溫度為80℃，pH為1.5，時間為4小時左右；
（4）因目的是制取氧化鐵和硫酸銨，故往銨黃鐵礬加入溶液B為氨水，至pH為5時產(chǎn)生沉淀，生成的是氫氧化鐵沉淀反應(yīng)離子方程式為：Fe³⁺+3NH₃?H₂O=Fe（OH）₃↓+3NH₄⁺，
故答案為：Fe³⁺+3NH₃?H₂O=Fe（OH）₃↓+3NH₄⁺．

點評：本題考查了物質(zhì)制備和提純的實驗流程分析判斷，圖象分析應(yīng)用，化學(xué)方程式書寫方法，題目信息量大需要仔細(xì)審題，題目難度中等．本題要注意從實驗?zāi)康暮头蛛x除雜原則考慮，如濾渣溶解時加硫酸而不加鹽酸，因目的是回收（NH₄）₂SO₄，結(jié)合題設(shè)去看流程，不必對流程每一步都弄清楚，如：如何生成黃鐵釩、如何生成硫酸銨等．