鐵的化合物在生產(chǎn)生活中應(yīng)用廣泛。工業(yè)上用廢鐵屑或煉鐵廢渣（主要成分Fe、Fe2O3和少量CuO）制備硫酸亞鐵，以硫酸亞鐵為原料制備水處理劑——聚合硫酸鐵[Fe2（OH）n（SO4）（3-0.5n）]m。
（1）利用廢鐵屑（含少量FeS）制備聚合硫酸鐵的裝置如圖（支撐裝置略）：
①溶解：先用10%的碳酸鈉溶液煮沸廢鐵屑，再用清水洗凈，將處理好的鐵屑放入裝置中，組裝儀器，加入適量稀硫酸溶解；硫酸用量不能過多，原因是 硫酸過多，酸性太強(qiáng)難合成聚合硫酸鐵硫酸過多，酸性太強(qiáng)難合成聚合硫酸鐵；
②合成：待鐵屑反應(yīng)完全后，分批注入氯酸鉀溶液并攪拌，放置一段時間；寫出KClO3、FeSO4、H2SO4攪拌生成Fe2（OH）n（SO4）（3-0.5n）的化學(xué)反應(yīng)方程式 KClO3+6FeSO4+3（1-0.5n）H2SO4=3Fe2（OH）n（SO4）（3‐0.5n）+3（1-n）H2O+KClKClO3+6FeSO4+3（1-0.5n）H2SO4=3Fe2（OH）n（SO4）（3‐0.5n）+3（1-n）H2O+KCl。
③檢驗：檢驗甲裝置中亞鐵離子減少到規(guī)定濃度即可結(jié)束反應(yīng)，制得產(chǎn)品。
（2）為了確定Fe2（OH）n（SO4）（3-0.5n）的組成，設(shè)計如下實驗。
步驟一：取聚合硫酸鐵樣品25.00mL，加入足量的BaCl2溶液，產(chǎn)生白色沉淀，過濾、洗滌、干燥，稱重，沉淀質(zhì)量為2.9125g。
步驟二：另取25.00mL聚合硫酸鐵樣品，加入足量銅粉，充分反應(yīng)后過濾、洗滌，將濾液和洗液合并配成250.00mL溶液，取該溶液25.00mL，用酸性KMnO4溶液滴定，到達(dá)終點時用去0.0100mol?L-1 KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液20.00mL，求：Fe2（OH）n（SO4）（3-0.5n）組成。（寫出計算過程）
（3）用煉鐵廢渣制備硫酸亞鐵晶體，請補(bǔ)充完整實驗方案：
已知：溶液中各離子開始沉淀和沉淀完全的pH值
| Fe2+ | Fe3+ | Cr3+ | Cu2+ | |
| 開始沉淀 pH | 7.6 | 2.3 | 4.5 | 4.4 |
| 沉淀完全 pH | 9.1 | 3.3 | 5.6 | 6.4 |
加入足量3%的H2O2溶液充分反應(yīng)；滴加1.0 mol/L NaOH溶液，調(diào)節(jié)pH為3.3～4.4之間，過濾，洗滌；用足量的1.0 mol/L硫酸溶液溶解濾渣；再加入足量還原鐵粉充分?jǐn)嚢?，過濾
加入足量3%的H2O2溶液充分反應(yīng)；滴加1.0 mol/L NaOH溶液，調(diào)節(jié)pH為3.3～4.4之間，過濾，洗滌；用足量的1.0 mol/L硫酸溶液溶解濾渣；再加入足量還原鐵粉充分?jǐn)嚢?，過濾
將濾液蒸發(fā)濃縮，冷卻結(jié)晶，過濾，洗滌，干燥得硫酸亞鐵晶體（FeSO4?7H2O）。（必選的試劑1.0mol?L-1 H2SO4溶液、3%H2O2溶液、1.0mol?L-1 NaOH溶液、還原鐵粉）【答案】硫酸過多，酸性太強(qiáng)難合成聚合硫酸鐵；KClO3+6FeSO4+3（1-0.5n）H2SO4=3Fe2（OH）n（SO4）（3‐0.5n）+3（1-n）H2O+KCl；加入足量3%的H2O2溶液充分反應(yīng)；滴加1.0 mol/L NaOH溶液，調(diào)節(jié)pH為3.3～4.4之間，過濾，洗滌；用足量的1.0 mol/L硫酸溶液溶解濾渣；再加入足量還原鐵粉充分?jǐn)嚢?，過濾
【解答】
【點評】
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發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：57引用：1難度：0.5
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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、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(yīng)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(dāng)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(biāo)準(zhǔn)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?jǐn)?shù)應(yīng)不低于（用含a、b的表達(dá)式表示）．發(fā)布：2025/1/19 8:0:1組卷：114引用：4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(yīng)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(yīng)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(biāo)準(zhǔn)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?jǐn)?shù)應(yīng)不低于（用含a、b的表達(dá)式表示）．發(fā)布：2025/1/19 8:0:1組卷：5引用：1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(yīng)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(dāng)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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