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 ].生产硫酸亚铁和补血剂乳酸亚铁.其生产步骤如下:请回答:(1)步骤①中分离操作的名称是 ,步骤⑥必须控制一定的真空度.原因是 (2)废液中的TiOSO4在步骤①能水解生成滤渣(主要成分为TiO2?xH2O)的化学方程式为 ,步骤④的离子方程式为 .(3)用题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

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 ]，生产硫酸亚铁和补血剂乳酸亚铁。其生产步骤如下：

请回答：
（1）步骤①中分离操作的名称是_______；步骤⑥必须控制一定的真空度，原因是______________
（2）废液中的TiOSO₄在步骤①能水解生成滤渣(主要成分为TiO₂?xH₂O)的化学方程式为_________
_ ；步骤④的离子方程式为____________________________________。
（3）用平衡移动原理解释步骤⑤中加乳酸能得到乳酸亚铁的原因______________________________。
（4）配平酸性高锰酸钾溶液与硫酸亚铁溶液反应的离子方程式：
_____ Fe²⁺ + _____ MnO₄^－ + _____ H⁺ = _____Fe³⁺ +_____ Mn²⁺ +_____
取步骤②所得晶体样品a g,溶于稀硫酸配成100.00 mL溶液，取出20. 00 mL溶液,用KMnO₄溶液滴定（杂质与KMnO₄不反应）。若消耗0.1000 mol·L^－¹ KMnO₄溶液20.00mL，则所得晶体中FeSO₄? 7H₂O的质量分数为（以含a的式子表示) _____________________。

（1）过滤（1分）；有利于水分蒸发，防止Fe²⁺被氧化（2分）
（2）TiOSO₄+(x+1)H₂O=TiO₂·xH₂O↓+H₂SO₄（2分）
Fe²⁺+2HCO₃^-=FeCO₃↓+H₂O+CO₂↑（2分）
（3）FeCO₃(s)Fe²⁺(aq)+ CO₃^2-(aq) CO₃^2-与乳酸电离出的H⁺结合成弱酸（分解为CO₂），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（2分）
（4）5、1、8、5、1、4H₂O （2分） 13.9/a（3分）

解析试题分析：本题利用酸解法制钛白粉产生的废液，生产硫酸亚铁和补血剂乳酸亚铁。
（1）经过步骤①得到了滤渣和硫酸亚铁溶液可知是过滤，步骤⑥必须控制一定的真空度，原因是有于水分的蒸发，以及防止Fe²⁺被氧化；
（2）既然是水解肯定有水参与，另外已知产物有TiO₂·xH₂O，据质量守恒可分析出另一产物是H₂SO₄，从而得出水解方程式；
（3）首先碳酸铁存在沉淀溶解平衡，然后乳酸电离出的氢离子与碳酸根结合，促使沉淀溶解平衡发生移动。
（4）根据得失电子守恒可以将方程式配平，利用化学方程式中Fe²⁺和MnO₄^－的计量关系可进行计算：FeSO₄? 7H₂O的质量分数=0.1000 mol·L^－¹×0.02L×5×5×278g.mol^－¹/ag=13.9/a。
考点：本题以工艺流程为基础，考元素及化合物、化学实验基本操作、化学方程式的书写以及化学计算等相关知识。

练习册系列答案

相关题目

为了检验市场上常见两种金属饮料瓶的主要成分，某小组取甲、乙两种饮料瓶，将其剪碎作为样品，分别按下述步骤进行实验：
I．取少量样品于试管中，加入盐酸，充分反应后过滤。
II．取少量滤液于试管中，向其中滴加氢氧化钠溶液。
步骤II的实验现象如下：

样品甲	生成白色沉淀，继续滴加氢氧化钠溶液，沉淀消失
样品乙	生成白色沉淀，白色沉淀迅速变为灰绿色，最终变为红褐色

（1）样品甲中金属的主要成分是，生成白色沉淀反应的离子方程式是。
（2）样品乙进行步骤I后所得滤液中一定含有的金属离子是，白色沉淀变为红褐色反应的化学方程式是。

Fe₂O₃具有广泛的用途。
甲同学阅读有关资料得知：在高温下煅烧FeCO₃可以得到Fe₂O₃。为了进一步验证此结论，他做了如下实验：

实验步骤	实验操作
Ⅰ	取一定质量的FeCO₃固体置于坩埚中，高温煅烧至质量不再减轻，冷却至室温。
Ⅱ	取少量实验步骤Ⅰ所得固体放于一洁净的试管中，用足量的稀硫酸溶解。
Ⅲ	向实验步骤Ⅱ所得溶液中滴加KSCN溶液，溶液变红。

由此甲同学得出结论：4FeCO₃+O₂

2Fe₂O₃+4CO₂
（1）写出实验步骤Ⅲ中发生反应的离子方程式                                。
（2）乙同学提出了不同的看法：煅烧产物可能是Fe₃O₄，因为Fe₃O₄也可以溶于硫酸，且所得溶液中也含有Fe³⁺。于是乙同学对甲同学的实验步骤Ⅲ进行了补充改进：检验实验步骤Ⅱ所得溶液中是否含有Fe²⁺。他需要选择的试剂是__________（填序号）。
a．氯水        b．氯水+KSCN溶液        c. K₃[Fe(CN)₆](铁氰化钾溶液)
（3）丙同学认为即使得到了乙同学预期的实验现象，也不能确定煅烧产物的成分。你认为丙同学持此看法的理由是                                           。
（4）丙同学进一步查阅资料得知，煅烧FeCO₃的产物中，的确含有+2价铁元素。于是他设计了另一种由FeCO₃制取Fe₂O₃的方法：先向FeCO₃中依次加入试剂：
稀硫酸、        （填名称）和          （填名称）；再____________（填操作名称），灼烧，即可得到Fe₂O₃
（5）工业上通过控制样品的质量，使滴定时消耗KMnO₄溶液体积数为c mL，菱铁矿中FeCO₃的质量分数为c%，可以简化测量。
某同学取含FeCO₃ c%的菱铁矿a g，用足量稀硫酸溶解后，再用0.0200mol·L^-1的酸性KMnO₄溶液滴定（KMnO₄被还原成Mn²⁺），最终消耗KMnO₄溶液c mL。假定矿石中无其他还原性物质，则所取菱铁矿的质量a="_____________" g。（FeCO₃的摩尔质量为116 g·mol^-1）

某校化学小组学生利用如图所示装置进行“铁与水反应”的实验，并探究固体产物成分(图中夹持及尾气处理装置均已略去)。

（1）装置B中发生反应的化学方程式是                                    。
（2）虚线框图C的气体收集装置是下图中的           （选填字母编号）。

（3）反应停止，待B管冷却后，称量，得到固体质量为28．8g。再向固体中加入过量稀盐酸充分反应，并进行如下实验：

试剂a的化学式是            ，试剂b的化学式是            ；加入新制氯水后溶液红色加深的原因是(用离子方程式表示)                                  。
（4）某同学在实验中加入了过量氯水，放置一段时间后，发现深红色褪去，现请对褪色原因进行探究。首先提出假设。假设1：溶液中的+3价铁被氧化为更高的价态；假设2：
                                                                  ；为了对所提出的假设2进行验证，实验方案是
                                                                       。
（5）根据所给数据，可计算出反应后B装置中铁元素的质量分数为              。

信息时代产生的大量电子垃圾对环境构成了极大的威胁。某“变废为宝”学生探究小组将一批废弃的线路板简单处理后，得到红色金属M和金属E并进行如下框图所示转化，获得高效净水剂K₂EO₄。
（答题时，化学式及化学方程式中的M、E均用所对应的元素符号表示）：

（1）写出M溶于稀和混合液的离子方程式：                              。
（2）检验X中阳离子的方法和现象是                                                 。
（3）某同学取X的溶液在空气中放置后，酸化并加入KI和淀粉溶液，溶液变为蓝色。写出与上述变化过程相关的离子方程式：                              、                                   。
（4）由MSO₄的蓝色溶液经一系列操作可以获得蓝色晶体，这些操作中用到的实验仪器除了酒精灯、蒸发皿、铁架台外，还需要用到的玻璃仪器有       、       、           （填写仪器名称）。
（5）某同学利用H₂还原MO来测定M的相对原子质量，下图是测定装置示意图，A中试剂是盐酸。

①仪器B中应装入          ，装置D的作用                        ；
②连接好装置并检验装置的气密性后，应首先“加热反应管E”还是“从A瓶中逐滴加入液体” ？
                          在这两步之间还应进行的操作是                        ；

某实验小组把CO₂通入饱和Na₂CO₃溶液制取NaHCO₃，装置如图所示（气密性已检验，部分夹持装置略）：

（1）D中产生NaHCO₃的化学方程式是     。
（2）请结合化学平衡移动原理解释B中溶液的作用      。
（3）当D中有大量白色固体析出时，停止实验，将固体过滤、洗涤、干燥备用。为确定固体的成分，实验小组设计方案如下（称取一定质量的固体，配成1000 mL溶液作为样液，其余固体备用）：
① 方案1：取样液与澄清的Ca(OH)₂溶液混合，出现白色沉淀。
实验小组对现象产生的原理进行分析，认为该方案不合理，理由是      。
② 方案2：取样液与BaCl₂溶液混合，出现白色沉淀并有气体产生。
实验小组认为固体中存在NaHCO₃，其离子方程式是     。
该小组认为不能确定是否存在Na₂CO₃，你认为该结论是否合理？_____。
③ 方案3：实验小组中甲、乙同学利用NaHCO₃的不稳定性进行如下实验：
甲同学：取样液400 mL，用pH计测溶液pH，再水浴加热蒸发至200 mL，接下来的操作是      ，结果表明白色固体中存在NaHCO₃。为进一步证明白色固体是否为纯净的NaHCO₃，结合甲同学实验，还应补充的实验是     。
乙同学：利用仪器测定了固体残留率随温度变化的曲线，如下图所示。

a. 根据A点坐标得到的结论是     。
b. 根据B点坐标，计算残留固体中n(NaHCO₃:n(Na₂CO₃))=       。
通过上述实验，该小组认为，可以向饱和Na₂CO₃溶液中通入过量CO₂制备NaHCO₃。

下图是Na₂O₂和CO₂定性、定量实验的装置示意图。

注射器1中抽取了100mL CO₂，U型管中装有适量小玻璃珠和约1.5g Na₂O₂粉末。实验开始时，打开K₁、K₂、K₄止水夹，关闭K₃止水夹，推动注射器1活塞，缓缓将CO₂压至U型管，注射器2活塞缓缓向外移动。回答下列问题：（本题不考虑注射器内壁的磨擦阻力）
（1）U型管内的玻璃珠并不参与反应，其所起的作用除防止过氧化钠粉末被吹走外，另一个重要作用是             。
（2）U型管中可观察到的反应现象是         。
（3）注射器I活塞推到底后，注射器2中收集到的气体大于50mL，其原因除可能仍还含CO₂外，还有一个重要原因是        。
（4）为了使剩余气体中二氧化碳能反应完，接下来的操作是          。
（5）要证明反应产物之一为氧气，最为方便的实验方法是           。
（6）本实验结束后固体产物板结，难以从U型管中取出，为了要证明固体产物中含有碳酸盐，实验时还需要从如下图示仪器和试剂中选择       （填字母）。当装置和药品都安装完毕后，接下来的操作步骤是            。

下列物质中，可以用于制造半导体的是

下列反应中，光照对反应几乎没有影响的是( )

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