题目内容

【题目】利用酸解法制钛白粉产生的废液[含有大量FeSO4、H2SO4和少量Fe2(SO4)3、TiOSO4]生产铁红和补血剂乳酸亚铁。其生产步骤如下：

已知:TiOSO4可溶于水，在水中可以电离为TIO2+和SO42-，TiOSO4水解成TiO2·xH2O沉淀为可逆反应；乳酸结构简式为CH3CH(OHCOOH.请回答：

(1)步骤①中分离硫酸重铁溶液和滤渣的操作是______________。

(2)加入铁屑的目一是还原少量Fe2(SO4)3；二是使少量TiOSO4转化为TiO2·xH2O滤渣，用平衡移动的原理解释得到滤渣的原因_______________。

(3)硫酸亚铁在空气中煅烧生成铁红和三氧化硫，该反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为_____________。

(4)用离子方程式解释步骤⑤中加乳酸能得到乳酸亚铁的原因___________________。

(5)步骤④的离子方程式是________________。

(6)步骤⑥必须控制一定的真空度，原因是有利于蒸发水以及_______________。

(7)乳酸亚佚晶体{[CH3CH(OH)COO]2Fe·3H2O}纯度的测量：若用KMnO4滴定法测定样品中Fe的量进而计算纯度时，发现结果总是大于100%，其原因可能是_______________。

经查阅文献后，改用Ce(SO4)2标准溶液滴定进行测定。反应中Ce4+离子的还原产物为Ce3+。测定时，先称取5.760g样品，溶解后进行必要处理，用容量瓶配制成250mL溶液，每次取25.00mL，用0.1000mol/LCe(SO4)2标准溶液滴定至终点记录数据如下表。

滴定次数

0.1000mol/LCe(SO4)2标准溶液/mL

滴定前读数

滴定后读数

1

0.10

19.85

2

0.12

21.32

3

1.05

20.70

4

0.16

19.88

则产品中乳酸亚铁晶体的纯度为_______(以质量分数表示)。

【答案】 过滤 TiOSO4+(x+1)H2OTiO2 xH2O↓+H2SO4或TiO2++(x+1)H2OTiO2 xH2O↓+2H+铁屑与H2SO4反应，c(H+)降低，使平衡正向移动，TiOSO4转化为TiO2xH2O滤渣 1: 4 FeCO3+2CH3CH(OH)COOH== Fe2++2CH3CH(OH)COO-+H2O+CO2↑ Fe2++2HCO3-==FeCO3↓+H2O+CO2↑ 防止Fe2+被氧化 乳酸根中羟基(－OH)被酸性高锰酸钾溶液氧化 98.5%或 0.985

【解析】试题分析：（1）实现固体和液体的分离用过滤的方法；(2) TiO2++(x+1)H2OTiO2 xH2O↓+2H+，铁屑与H2SO4反应，c(H+)降低；(3)硫酸亚铁在空气中煅烧生成铁红和三氧化硫的方程式为：4FeSO4+O2 2Fe2O3+4SO3，氧化剂是氧气，还原剂是氧化铁；(4) 碳酸亚铁沉淀存在溶解平衡：FeCO3（s）Fe2+（aq）+CO32-（aq），加入乳酸，CO32-与乳酸反应浓度降低，平衡向右移动，使碳酸亚铁溶解得到乳酸亚铁溶液；(5)由流程图可知，硫酸亚铁与碳酸氢铵反应生成碳酸亚铁，还生成气体为二氧化碳；(6)亚铁离子易被氧气氧化，所以步骤⑥必须控制一定的真空度；(7) [CH3CH(OH)COO]2Fe·3H2O中的亚铁离子、乳酸根中羟基(－OH)都能被酸性高锰酸钾溶液氧化；根据表格数据，第二次测定数据偏离正常范围，利用第一、第三、第四次实验数据，平均消耗0.1000mol/LCe(SO4)2标准溶液19.70mL，根据关系式 计算纯度；

解析：（1）实现固体和液体的分离用过滤的方法；(2) TiO2++(x+1)H2OTiO2 xH2O↓+2H+，铁屑与H2SO4反应，c(H+)降低，使平衡正向移动，TiOSO4转化为TiO2xH2O滤渣；(3)硫酸亚铁在空气中煅烧生成铁红和三氧化硫的方程式为：4FeSO4+O2 2Fe2O3+4SO3，氧化剂是氧气，还原剂是氧化铁，所以氧化剂和还原剂的物质的量之比为1：4；(4) 碳酸亚铁沉淀存在溶解平衡：FeCO3（s）Fe2+（aq）+CO32-（aq），加入乳酸，CO32-与乳酸反应浓度降低，平衡向右移动，使碳酸亚铁溶解得到乳酸亚铁溶液，反应方程式是FeCO3+2CH3CH(OH)COOH== Fe2++2CH3CH(OH)COO-+H2O+CO2↑；(5)由流程图可知，硫酸亚铁与碳酸氢铵反应生成碳酸亚铁，还生成气体为二氧化碳，反应离子方程式是Fe2++2HCO3-==FeCO3↓+H2O+CO2↑；(6)亚铁离子易被氧气氧化，所以步骤⑥必须控制一定的真空度，所以控制一定的真空度有利于蒸发水还能防止Fe2+被氧化；(7) [CH3CH(OH)COO]2Fe·3H2O中的亚铁离子、乳酸根中羟基(－OH)都能被酸性高锰酸钾溶液氧化，所以结果总是大于100%；设25mL溶液含有CH3CH(OH)COO]2Fe·3H2O的物质的量xg；

X=0.56736g，产品中乳酸亚铁晶体的纯度为 。

练习册系列答案
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【题目】欲从含Br-的废液中提取溴单质，需经过一系列操作，实验装置及物质的性质如下：

Br2

CCl4

正十二烷

密度/g·cm-3

3. 12

1.59

0.753

沸点/℃

58.76

76.8

215～217

下列说法中正确的是

A. 可用装置甲氧化废液中的Br-

B. 装置乙中选用正十二烷而不用CCl4，是因为正十二烷的密度更小

C. 用装置丙进行蒸馏，先收集正十二烷再收集Br2

D. 用装置丁长期贮存液溴

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δ－Feγ－Feα－Fe

A．δ－Fe晶体与每个Fe原子距离相等且最近的Fe原子有8个

B．γ－Fe晶体与每个Fe原子距离相等且最近的Fe原子有12个

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D．将Fe加热到1 500℃分别急速冷却和缓慢冷却，得到的晶体类型相同

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A. a电极为该电池正极

B. 电池工作时，燃料电池内部H+从b电极移向a电极

C. 电池工作时，b电极反应式：O2+4e-+2H2O=4OH-

D. 电池工作时，a电极反应式：CH3OCH3-12e-+3H2O=2CO2↑+12H+

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A. Ca2+ B. Mg2+ C. Cl- D. Ba2+

【题目】常温下，几种物质的溶度积常数见下表：

物质

Cu(OH)2

Fe(OH)3

CuCl

CuI

Ksp

2.2×10－20

2.6×10－39

1.7×10－7

1.3×10－12

（1）某酸性CuCl2溶液中含少量的FeCl3，为制得纯净CuCl2溶液，宜加入__________，将溶液调至pH＝4，使Fe3＋转化为Fe(OH)3沉淀，此时溶液中的c(Fe3＋)＝____________________ mol·L－1。

（2）上述溶液过滤后，将所得滤液经过________、________(按操作顺序填写实验步骤的名称)，再经过滤，可得到CuCl2·2H2O晶体。

（3）某学习小组用“间接碘量法”测定含有CuCl2·2H2O晶体的试样(不含能与I－发生反应的氧化性杂质)的纯度，过程如下：取0.800 g试样溶于水，加入适当过量的KI固体，充分反应，生成白色沉淀。用0.100 0 mol·L－1Na2S2O3标准溶液滴定，到达滴定终点时，消耗Na2S2O3标准溶液40.00 mL(已知：I2＋2S2O===S4O＋2I－ )。

①可选用________作滴定指示剂，滴定终点的现象是______________________。

②CuCl2溶液与KI反应的离子方程式为________________________________。

③含有CuCl2·2H2O晶体的试样的纯度是__________________。

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