Question

10．氧化鐵黃（化學式為FeOOH）是一種黃色顏料，工業(yè)上用廢鐵為主要原料生產氧化鐵黃的一種工藝流程如圖1：

（1）廢鐵在反應前常用熱的純堿溶液清洗表面油污，其原理是CO₃^2-+H₂O?HCO₃^-+OH^-（寫離子方程式）．
（2）氧化過程生成氧化鐵黃的化學方程式是4FeSO₄+O₂+8NaOH=4FeOOH+4Na₂SO₄+2H₂O．
（3）檢驗洗滌是否完全的方法是取少量最后一次的洗滌液于試管中，向其中滴加鹽酸酸化的氯化鋇溶液，若不產生沉淀，則表明已洗滌干凈，否則未洗滌干凈．
（4）色光度是產品質量的指標之一，合格氧化鐵黃的色光度值范圍為-0.5～0.5．
①氧化過程若溫度太高，會導致產品顏色偏紅，可能含有的雜質是Fe₂O₃或Fe（OH）₃．
②氧化過程溶液pH對產率、色光度的影響如圖2所示，氧化時應控制pH的合理范圍是3.5～4.0，pH過小導致產率較低的可能原因是PH過低導致氧化鐵黃部分溶于酸．

Answer 1

分析 過量廢鐵加入濃硫酸加熱溶解得到硫酸亞鐵溶液，加入氫氧化鈉溶液通入空氣發(fā)生氧化還原反應生成氧化鐵黃，過濾、洗滌、干燥得到成品氧化鐵黃，
（1）廢鐵表面由防銹的油污，碳酸鈉溶液水解顯堿性，油脂會在碳酸鈉溶液中水解；
（2）流程分析可知過量鐵粉和濃硫酸加熱反應生成硫酸亞鐵，加入氫氧化鈉溶液通入空氣發(fā)生氧化還原反應生成氧化鐵黃，結合原子守恒和電子守恒配平書寫化學方程式；
（3）檢查洗滌液中是否含有硫酸根離子設計實驗檢驗是否洗滌干凈；
（4）①氧化過程若溫度太高，會導致產品顏色偏紅，依據鐵的化合物中 呈紅色的物質分析；
②氧化時應控制pH的合理范圍是保證產率最高，pH過小導致產率較低是酸性增強，氧化鐵黃會溶解于酸中；

解答 解：過量廢鐵加入濃硫酸加熱溶解得到硫酸亞鐵溶液，加入氫氧化鈉溶液通入空氣發(fā)生氧化還原反應生成氧化鐵黃，過濾、洗滌、干燥得到成品氧化鐵黃，
（1）廢鐵表面由防銹的油污，碳酸鈉溶液水解顯堿性，油脂會在碳酸鈉溶液中水解，易于洗滌，廢鐵在反應前常用熱的純堿溶液清洗表面油污，其原理是：CO₃^2-+H₂O?HCO₃^-+OH^-，
故答案為：CO₃^2-+H₂O?HCO₃^-+OH^-；
（2）流程分析可知過量鐵粉和濃硫酸加熱反應生成硫酸亞鐵，加入氫氧化鈉溶液通入空氣發(fā)生氧化還原反應生成氧化鐵黃，同時生成硫酸鈉和水，結合原子守恒和電子守恒配平書寫化學方程式為：4FeSO₄+O₂+8NaOH=4FeOOH+4Na₂SO₄+2H₂O，
故答案為：4FeSO₄+O₂+8NaOH=4FeOOH+4Na₂SO₄+2H₂O；
（3）檢查洗滌液中是否含有硫酸根離子設計實驗檢驗是否洗滌干凈，檢驗洗滌是否完全的方法是，取少量最后一次的洗滌液于試管中，向其中滴加鹽酸酸化的氯化鋇溶液，若不產生沉淀，則表明已洗滌干凈，否則未洗滌干凈，
故答案為：取少量最后一次的洗滌液于試管中，向其中滴加鹽酸酸化的氯化鋇溶液，若不產生沉淀，則表明已洗滌干凈，否則未洗滌干凈；
（4）①氧化過程若溫度太高，會導致產品顏色偏紅，依據鐵的化合物中呈紅色的物質為氧化鐵、氫氧化鐵，可能含有的雜質是Fe₂O₃或Fe（OH）₃，
故答案為：Fe₂O₃或Fe（OH）₃；
②氧化時應控制pH的合理范圍是保證產率最高，此時的PH范圍依據圖象分析可知為：3.5～4.0，pH過小導致產率較低是酸性增強，氧化鐵黃會溶解于酸中，
故答案為：3.5～4.0，PH過低導致氧化鐵黃部分溶于酸；

點評 本題考查了物質的分離和提純，流程分析判斷，主要是物質性質的理解應用，注意實驗基本操作的掌握，主要是圖象的分析和判斷，題目難度中等．