题目内容

【题目】工业上用钛白渣[主要成分为 FeSO4 ,还含有少量 Fe2(SO4)3MgSO4 TiOSO4 ]为主要原料生产氧化铁黄(FeOOH)的一种工艺流程如下:

(背景信息)

a 溶解时,TiOSO4 跟水发生反应,生成难溶于水的 H2TiO3和另一种溶于水的酸;

b 除杂时,加入 NH4HF2 固体是为了使溶液显弱碱性,使 Mg 2+ 能与 OH结合生成沉淀,从而可除去 Mg 2+

c 氧化中,Fe 3+ OH也可能结合成沉淀。

1)操作 X 的名称是_______________

2TiOSO4 与水发生反应的化学方程式为_________________________________

3)实验测得氧化时溶液的温度、pH 对氧化铁黄产率的影响如下图所示。

氧化时反应的温度最适宜控制在_________________

氧化时最好控制 pH _____________左右,pH 过小或过大均会导致氧化铁黄产率偏低。请分析pH 过大会导致氧化铁黄产率偏低的可能原因:___________________

【答案】过滤 40 4.5 铁离子与氢氧根离子结合形成沉淀

【解析】

1)由图可知,操作X实现了固液分离,故操作X的名称是:过滤;

2TiOSO4 跟水发生反应,生成难溶于水的 H2TiO3和另一种溶于水的酸,根据质量守恒定律,化学反应前后,元素的种类不变,反应物中含TiOSH元素,生成物中含HTiO元素,故生成物中还应含S元素,故生成的酸应为硫酸,该反应的化学方程式为:

3)①由图可知,氧化铁黄的产率随温度的升高先增加后减小,40℃时,产率增大,故温度最适宜控制在40℃;

②由图可知,氧化铁黄的产率随pH的增大先增加后减小,当pH=4.5时,产率最大,故氧化时最好控制pH4.5左右;

pH过大,溶液中含有氢氧根离子,铁离子能与氢氧根离子结合生成氢氧化铁沉淀,故会导致氧化铁黄产率偏低,故填:铁离子与氢氧根离子结合形成沉淀。

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