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試題詳情
檸檬酸亞鐵（FeC6H6O7）是一種易吸收的高效鐵制劑，可由綠礬（FeSO4?7H2O）通過下列反應(yīng)制備：FeSO4+Na2CO3═FeCO3↓+Na2SO4FeCO3+C6H8O7═FeC6H6O7+CO2↑+H2O。
（1）制備FeCO3時，選用的加料方式是將Na2CO3溶液緩慢加入到盛有FeSO4溶液的反應(yīng)容器中，原因是避免生成Fe（OH）2沉淀避免生成Fe（OH）2沉淀。
（2）生成的FeCO3沉淀需經(jīng)充分洗滌，檢驗(yàn)洗滌是否完全“洗凈”的方法是取最后一次的洗滌濾液1～2 mL 于試管中，向其中滴加用鹽酸酸化的BaCl2溶液，若無白色沉淀產(chǎn)生，則表明已洗滌干凈取最后一次的洗滌濾液1～2 mL 于試管中，向其中滴加用鹽酸酸化的BaCl2溶液，若無白色沉淀產(chǎn)生，則表明已洗滌干凈。
（3）將制得的FeCO3加入到足量檸檬酸溶液中，再加入少量鐵粉，80℃下攪拌反應(yīng)。鐵粉的作用是防止+2價的鐵元素被氧化防止+2價的鐵元素被氧化。
（4）最后溶液經(jīng)濃縮、加入適量無水乙醇、靜置、過濾、洗滌、干燥，獲得檸檬酸亞鐵晶體。分離過程中加入無水乙醇的目的是降低檸檬酸亞鐵在水中的溶解量，有利于晶體析出降低檸檬酸亞鐵在水中的溶解量，有利于晶體析出。
（5）某小組欲從硫鐵礦燒渣（主要成分為Fe2O3、SiO2、Al2O3） 出發(fā)，先制備綠礬，再合成檸檬酸亞鐵。請結(jié)合圖的綠礬溶解度曲線，補(bǔ)充完整由硫鐵礦燒渣制備FeSO4?7H2O晶體的實(shí)驗(yàn)步驟（可選用的試劑：鐵粉、稀硫酸和NaOH溶液）：向一定量燒渣中加入足量的稀硫酸充分反應(yīng)，過濾把SiO2除去，然后向?yàn)V液中加入足量的鐵粉，將Fe3+轉(zhuǎn)化成Fe2+，根據(jù)金屬離子沉淀的pH值，然后通過滴加NaOH溶液調(diào)節(jié)pH至5.0把Al3+除去，過濾，即得到FeSO4溶液，再根據(jù)綠礬溶解度曲線，60℃時綠礬的溶解度最大，可加熱濃縮到60℃的飽和溶液，然后放在冰水中冷卻，冷卻結(jié)晶至0℃，此時析出的晶體是最多的，之后過濾，洗滌，低溫烘干過濾把SiO2除去，然后向?yàn)V液中加入足量的鐵粉，將Fe3+轉(zhuǎn)化成Fe2+，根據(jù)金屬離子沉淀的pH值，然后通過滴加NaOH溶液調(diào)節(jié)pH至5.0把Al3+除去，過濾，即得到FeSO4溶液，再根據(jù)綠礬溶解度曲線，60℃時綠礬的溶解度最大，可加熱濃縮到60℃的飽和溶液，然后放在冰水中冷卻，冷卻結(jié)晶至0℃，此時析出的晶體是最多的，之后過濾，洗滌，低溫烘干，得到FeSO4?7H2O 晶體。
【考點(diǎn)】制備實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)．
【答案】避免生成Fe（OH）2沉淀；取最后一次的洗滌濾液1～2 mL 于試管中，向其中滴加用鹽酸酸化的BaCl2溶液，若無白色沉淀產(chǎn)生，則表明已洗滌干凈；防止+2價的鐵元素被氧化；降低檸檬酸亞鐵在水中的溶解量，有利于晶體析出；過濾把SiO2除去，然后向?yàn)V液中加入足量的鐵粉，將Fe3+轉(zhuǎn)化成Fe2+，根據(jù)金屬離子沉淀的pH值，然后通過滴加NaOH溶液調(diào)節(jié)pH至5.0把Al3+除去，過濾，即得到FeSO4溶液，再根據(jù)綠礬溶解度曲線，60℃時綠礬的溶解度最大，可加熱濃縮到60℃的飽和溶液，然后放在冰水中冷卻，冷卻結(jié)晶至0℃，此時析出的晶體是最多的，之后過濾，洗滌，低溫烘干
【解答】
【點(diǎn)評】
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發(fā)布：2024/4/20 14:35:0組卷：6引用：1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、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(yàn)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(yàn)
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