某課題組以硫鐵礦燒渣（含F(xiàn)e2O3、Fe3O4、Al2O3、CaO、SiO2等）為原料制取軟磁用Fe2O3（要求純度＞99.2%，CaO含量＜0.01%）。其工藝流程如圖1（所加入試劑均稍過量）：
已知：生成氫氧化物的pH
| Al（OH）3 | Fe（OH）2 | Fe（OH）3 | |
| 開始沉淀時 | 3.4 | 6.3 | 1.5 |
| 完全沉淀時 | 4.7 | 8.3 | 2.8 |
SiO2
SiO2
。（2）在過程Ⅱ中可觀察到產(chǎn)生少量氣泡，溶液顏色慢慢變淺。能解釋該實驗現(xiàn)象的離子方程式有
Fe+2H+=Fe2++H2↑、Fe+2Fe3+=3Fe2+
Fe+2H+=Fe2++H2↑、Fe+2Fe3+=3Fe2+
。反應后，可以用 KSCN
KSCN
溶液檢驗說明Fe3+是否已經(jīng)完全反應。（3）在過程Ⅱ中，課題組對濾液A稀釋不同倍數(shù)后，加入等質(zhì)量的過量鐵粉，得出Fe3+濃度、還原率和反應時間的關(guān)系如圖2所示：結(jié)合上述實驗結(jié)果說明：課題組選擇稀釋后c（Fe3+）為1.60mol/L左右的理由是
c（Fe3+）在1.60mol/L左右時，反應速率更快，F(xiàn)e3+的還原率更高
c（Fe3+）在1.60mol/L左右時，反應速率更快，F(xiàn)e3+的還原率更高
。（4）在過程Ⅲ中，課題組在相同條件下，先選用了不同沉鈣劑進行實驗，實驗數(shù)據(jù)見下表：
（已知：濾液B中鈣的含量以CaO計為290-310mg/L）
| 沉鈣劑 | Na2SO3 | H2C2O4 | （NH4）2CO3 | Na2CO3 | NH4F |
| 用量/g | 2 | 2 | 2 | 5 | 2 |
| 剩余CaO/mg/L） | 290 | 297 | 290 | 190 | 42 |
CaF2、Al（OH）3
CaF2、Al（OH）3
。（5）在過程Ⅳ中，反應溫度需要控制在35℃以下，不宜過高，其可能的原因是
溫度過高，（NH4）2CO3易分解
溫度過高，（NH4）2CO3易分解
。（6）在過程Ⅴ中，反應的化學方程式是
4FeCO3+O2 2Fe2O3+4CO2↑
△
4FeCO3+O2 2Fe2O3+4CO2↑
。 △
【考點】制備實驗方案的設(shè)計．
【答案】SiO2；Fe+2H+=Fe2++H2↑、Fe+2Fe3+=3Fe2+；KSCN；c（Fe3+）在1.60mol/L左右時，反應速率更快，F(xiàn)e3+的還原率更高；CaF2、Al（OH）3；溫度過高，（NH4）2CO3易分解；4FeCO3+O2 2Fe2O3+4CO2↑
△
【解答】
【點評】
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發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：45引用：4難度：0.6
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1．硫鐵礦燒渣是硫鐵礦生產(chǎn)硫酸過程中產(chǎn)生的工業(yè)廢渣（主要含F(xiàn)e2O3及少量SiO2、Al2O3等雜質(zhì)）．用該燒渣制取藥用輔料--紅氧化鐵的工藝流程如下：
（1）在“還原焙燒”中產(chǎn)生的有毒氣體可能有．
（2）“酸浸”時間一般不超過20min,若在空氣中酸浸時間過長，溶液中Fe2+含量將下降，其原因是（用離子方程式表示）．
（3）根據(jù)下表數(shù)據(jù)：
在“除雜”步驟中，為除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值應小于氫氧化物 Al（OH）3 Fe（OH）3 Fe（OH）2 開始沉淀的pH 3.10 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 3.68 9.61 ，檢驗
Fe3+已經(jīng)除盡的試劑是．
（4）“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉(zhuǎn)變?yōu)樘妓醽嗚F沉淀，則操作B是．
（5）煅燒A的反應方程式是．
（6）a g燒渣經(jīng)過上述工藝可得紅氧化鐵b g.藥典標準規(guī)定，制得的紅氧化鐵中含氧化鐵不得少于98.0%，則所選用的燒渣中鐵的質(zhì)量分數(shù)應不低于（用含a、b的表達式表示）．發(fā)布：2025/1/19 8:0:1組卷：5引用：1難度：0.5 -
2．硫鐵礦燒渣是硫鐵礦生產(chǎn)硫酸過程中產(chǎn)生的工業(yè)廢渣（主要含F(xiàn)e2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等雜質(zhì)）．用該燒渣制取藥用輔料--紅氧化鐵的工藝流程如圖：
（1）在“還原焙燒”中產(chǎn)生的有毒氣體可能有．
（2）“酸浸”時間一般不超過20min,若在空氣中酸浸時間過長，溶液中Fe2+含量將下降，其原因是（用離子方程式表示）．
（3）根據(jù)下表數(shù)據(jù)：
在“除雜”步驟中，為除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值應小于氫氧化物 Al（OH）3 Mg（OH）2 Fe（OH）3 Fe（OH）2 開始沉淀的pH 3.10 8.54 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 11.04 3.68 9.61 ，檢驗Fe3+已經(jīng)除盡的試劑是；當pH=5時，溶液中c（Al3+）=mol?L-1（已知常溫下Ksp[Al（OH）3]=2.0×10-33）．
（4）“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉(zhuǎn)變?yōu)樘妓醽嗚F沉淀，則A的操作是．
（5）a g燒渣經(jīng)過上述工藝可得紅氧化鐵b g.藥典標準規(guī)定，制得的紅氧化鐵中含氧化鐵不得少于98.0%，則所選用的燒渣中鐵的質(zhì)量分數(shù)應不低于（用含a、b的表達式表示）．發(fā)布：2025/1/19 8:0:1組卷：114引用：4難度：0.5 -
3．硫鐵礦燒渣是硫鐵礦生產(chǎn)硫酸過程中產(chǎn)生的工業(yè)廢渣（主要含F(xiàn)e2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等雜質(zhì)）．用該燒渣制取藥用輔料--紅氧化鐵的工藝流程如下：
（1）在“還原焙燒”中產(chǎn)生的有毒氣體可能有．
（2）“酸浸”時間一般不超過20min,若在空氣中酸浸時間過長，溶液中Fe2+含量將下降，其原因是（用離子方程式表示）．
（3）根據(jù)下表數(shù)據(jù)：
在“除雜”步驟中，為除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值應小于氫氧化物 Al（OH）3 Mg（OH）2 Fe（OH）3 Fe（OH）2 開始沉淀的pH 3.10 8.54 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 11.04 3.68 9.61 ，常溫下，當pH=5時，溶液中c（Al3+）=mol?L-1（已知常溫下Ksp[Al（OH）3]═2.0×10-33）．
（4）“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉(zhuǎn)變?yōu)樘妓醽嗚F沉淀，則A的操作是．發(fā)布：2025/1/19 8:0:1組卷：12引用：1難度：0.5
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