Question

利用钛白工业的副产品FeSO₄（含TiO²⁺、Al³⁺）可以生产电池级高纯超微细草酸亚铁．其工艺流程如下：

（1）检验FeSO₄是否已有部分氧化的方法是

 

．
（2）已知过滤1得到的滤渣的主要成分是Al（OH）₃、H₂TiO₃．请补充化学方程式：TiOSO₄+

 

═H₂SO₄+H₂TiO₃↓；铁粉的作用有：①除去溶液中的Fe³⁺，②

 

．
（3）沉淀反应的离子方程式是

 

．
（4）沉淀过程的反应温度为40℃，温度不宜过高的原因除了控制沉淀的粒径外，还有

 

．FeC₂O₄生成后，为提高产品纯度，还需调节溶液pH=2，若pH过低，则导致FeC₂O₄的产率

 

（填“偏高”、“偏低”或“无影响”）．
（5）过滤2得到的滤液经蒸发浓缩、

 

、洗涤可得到副产品，该物质可用作

 

（写出一种用途）．

Answer 1

考点：制备实验方案的设计,铁盐和亚铁盐的相互转变,二价Fe离子和三价Fe离子的检验,物质的分离、提纯和除杂

专题：实验题,几种重要的金属及其化合物

分析：（1）亚铁离子若被氧化，其氧化产物水铁离子，KSCN溶液遇到三价铁离子显血红色；
（2）根据反应物和生成物写出化学方程式；Fe²⁺具有较强的还原性，Fe可以与氢离子反应调节pH；
（3）一水合氨水是弱碱不能拆，与亚铁离子生成氢氧化亚铁沉淀，据此书写离子反应方程式即可；
（4）氨水受热易分解，难溶性碱也具有热不稳定性，据此解答即可；氢氧化亚铁能与氢离子发生反应据此解答第二个空即可；
（5）从溶液中得到晶体，需经过蒸发浓缩溶液、冷却结晶以及过滤洗涤等操作，该副产物为硫酸铵，可以用作化肥．

解答： 解：（1）亚铁离子若被氧化，其氧化产物水铁离子，KSCN溶液遇到三价铁离子显血红色，故检验方法为：取少量副产品于试管中，加适量蒸馏水溶解，滴加1～2滴KSCN溶液，若溶液显红色，表明已有部分氧化，故答案为：取少量副产品于试管中，加适量蒸馏水溶解，滴加1～2滴KSCN溶液，若溶液显红色，表明已有部分氧化；
（2）反应物为TiOSO₄和2H₂O，已知为产物为H₂TiO₃，根据据原子守恒可知另一产物为硫酸，因此化学方程式为TiOSO₄+2H₂O=H₂TiO₃↓+H₂SO₄；由于Fe²⁺被具有很强的还原性，容易被氧化为Fe³⁺，铁粉的还原性比Fe²⁺强，因此可以防止Fe²⁺被氧化，另外Fe能与H⁺反应生成Fe²⁺，降低了氢离子的浓度，
故答案为：2H₂O；调节溶液pH；
（3）一水合氨是弱碱，与亚铁离子生成氢氧化亚铁沉淀，氨水不能拆，沉淀不能拆，故离子反应方程式为：2NH₃?H₂O+Fe²⁺=Fe（OH）₂↓+2NH₄⁺，故答案为：2NH₃?H₂O+Fe²⁺=Fe（OH）₂↓+2NH₄⁺；
（4）氨水受热易分解生成氨气和水，氢氧化亚铁也具有热不稳定性，容易分解生成氧化物和水，由于中间产物Fe（OH）₂能与H⁺反应，如果溶液酸性过强，则会使FeC₂O₄的产率下降，
故答案为：NH₃?H₂O和Fe（OH）₂受热都易分解； 偏低；
（5）从溶液中得到晶体，需经过蒸发浓缩溶液、冷却结晶以及过滤洗涤等操作，该副产物为硫酸铵，可以用作化肥，故答案为：冷却结晶、过滤；化肥．

点评：本题考查氧化还原反应、离子除杂等相关知识，突出检验学生信息收集、整合、分析问题解决问题的能力，试题开放性强，有些答案不唯一，整体难度较大．