Question

利用鈦白工業(yè)的副產(chǎn)品FeSO₄（含TiO²⁺、Al³⁺）可以生產(chǎn)電池級高純超微細(xì)草酸亞鐵．其工藝流程如下：

（1）檢驗(yàn)FeSO₄是否已有部分氧化的方法是

 

．
（2）已知過濾1得到的濾渣的主要成分是Al（OH）₃、H₂TiO₃．請補(bǔ)充化學(xué)方程式：TiOSO₄+

 

═H₂SO₄+H₂TiO₃↓；鐵粉的作用有：①除去溶液中的Fe³⁺，②

 

．
（3）沉淀反應(yīng)的離子方程式是

 

．
（4）沉淀過程的反應(yīng)溫度為40℃，溫度不宜過高的原因除了控制沉淀的粒徑外，還有

 

．FeC₂O₄生成后，為提高產(chǎn)品純度，還需調(diào)節(jié)溶液pH=2，若pH過低，則導(dǎo)致FeC₂O₄的產(chǎn)率

 

（填“偏高”、“偏低”或“無影響”）．
（5）過濾2得到的濾液經(jīng)蒸發(fā)濃縮、

 

、洗滌可得到副產(chǎn)品，該物質(zhì)可用作

 

（寫出一種用途）．

Answer 1

考點(diǎn)：制備實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì),鐵鹽和亞鐵鹽的相互轉(zhuǎn)變,二價(jià)Fe離子和三價(jià)Fe離子的檢驗(yàn),物質(zhì)的分離、提純和除雜

專題：實(shí)驗(yàn)題,幾種重要的金屬及其化合物

分析：（1）亞鐵離子若被氧化，其氧化產(chǎn)物水鐵離子，KSCN溶液遇到三價(jià)鐵離子顯血紅色；
（2）根據(jù)反應(yīng)物和生成物寫出化學(xué)方程式；Fe²⁺具有較強(qiáng)的還原性，F(xiàn)e可以與氫離子反應(yīng)調(diào)節(jié)pH；
（3）一水合氨水是弱堿不能拆，與亞鐵離子生成氫氧化亞鐵沉淀，據(jù)此書寫離子反應(yīng)方程式即可；
（4）氨水受熱易分解，難溶性堿也具有熱不穩(wěn)定性，據(jù)此解答即可；氫氧化亞鐵能與氫離子發(fā)生反應(yīng)據(jù)此解答第二個(gè)空即可；
（5）從溶液中得到晶體，需經(jīng)過蒸發(fā)濃縮溶液、冷卻結(jié)晶以及過濾洗滌等操作，該副產(chǎn)物為硫酸銨，可以用作化肥．

解答： 解：（1）亞鐵離子若被氧化，其氧化產(chǎn)物水鐵離子，KSCN溶液遇到三價(jià)鐵離子顯血紅色，故檢驗(yàn)方法為：取少量副產(chǎn)品于試管中，加適量蒸餾水溶解，滴加1～2滴KSCN溶液，若溶液顯紅色，表明已有部分氧化，故答案為：取少量副產(chǎn)品于試管中，加適量蒸餾水溶解，滴加1～2滴KSCN溶液，若溶液顯紅色，表明已有部分氧化；
（2）反應(yīng)物為TiOSO₄和2H₂O，已知為產(chǎn)物為H₂TiO₃，根據(jù)據(jù)原子守恒可知另一產(chǎn)物為硫酸，因此化學(xué)方程式為TiOSO₄+2H₂O=H₂TiO₃↓+H₂SO₄；由于Fe²⁺被具有很強(qiáng)的還原性，容易被氧化為Fe³⁺，鐵粉的還原性比Fe²⁺強(qiáng)，因此可以防止Fe²⁺被氧化，另外Fe能與H⁺反應(yīng)生成Fe²⁺，降低了氫離子的濃度，
故答案為：2H₂O；調(diào)節(jié)溶液pH；
（3）一水合氨是弱堿，與亞鐵離子生成氫氧化亞鐵沉淀，氨水不能拆，沉淀不能拆，故離子反應(yīng)方程式為：2NH₃?H₂O+Fe²⁺=Fe（OH）₂↓+2NH₄⁺，故答案為：2NH₃?H₂O+Fe²⁺=Fe（OH）₂↓+2NH₄⁺；
（4）氨水受熱易分解生成氨氣和水，氫氧化亞鐵也具有熱不穩(wěn)定性，容易分解生成氧化物和水，由于中間產(chǎn)物Fe（OH）₂能與H⁺反應(yīng)，如果溶液酸性過強(qiáng)，則會使FeC₂O₄的產(chǎn)率下降，
故答案為：NH₃?H₂O和Fe（OH）₂受熱都易分解； 偏低；
（5）從溶液中得到晶體，需經(jīng)過蒸發(fā)濃縮溶液、冷卻結(jié)晶以及過濾洗滌等操作，該副產(chǎn)物為硫酸銨，可以用作化肥，故答案為：冷卻結(jié)晶、過濾；化肥．

點(diǎn)評：本題考查氧化還原反應(yīng)、離子除雜等相關(guān)知識，突出檢驗(yàn)學(xué)生信息收集、整合、分析問題解決問題的能力，試題開放性強(qiáng)，有些答案不唯一，整體難度較大．