Question

【題目】工業上用鈦白渣[主要成分為 FeSO4 ，還含有少量 Fe2(SO4)3、MgSO4及 TiOSO4 ]為主要原料生產氧化鐵黃（FeOOH）的一種工藝流程如下：

（背景信息）

a 在“溶解”時，TiOSO4 跟水發生反應，生成難溶于水的 H2TiO3和另一種溶于水的酸；

b 在“除雜”時，加入 NH4HF2 固體是為了使溶液顯弱堿性，使 Mg 2+ 能與 OH－結合生成沉淀，從而可除去 Mg 2+ ；

c 在“氧化”中，Fe 3+與 OH－也可能結合成沉淀。

（1）操作 X 的名稱是_______________。

（2）TiOSO4 與水發生反應的化學方程式為_________________________________。

（3）實驗測得“氧化”時溶液的溫度、pH 對氧化鐵黃產率的影響如下圖所示。

①氧化時反應的溫度最適宜控制在_________________℃。

②氧化時最好控制 pH 在_____________左右，pH 過小或過大均會導致氧化鐵黃產率偏低。請分析pH 過大會導致氧化鐵黃產率偏低的可能原因：___________________。

Answer 1

【答案】過濾 40 4.5 鐵離子與氫氧根離子結合形成沉淀

【解析】

（1）由圖可知，操作X實現了固液分離，故操作X的名稱是：過濾；

（2）TiOSO4 跟水發生反應，生成難溶于水的 H2TiO3和另一種溶于水的酸，根據質量守恒定律，化學反應前后，元素的種類不變，反應物中含Ti、O、S、H元素，生成物中含H、Ti、O元素，故生成物中還應含S元素，故生成的酸應為硫酸，該反應的化學方程式為：；

（3）①由圖可知，氧化鐵黃的產率隨溫度的升高先增加后減小，40℃時，產率增大，故溫度最適宜控制在40℃；

②由圖可知，氧化鐵黃的產率隨pH的增大先增加后減小，當pH=4.5時，產率最大，故氧化時最好控制pH在4.5左右；

pH過大，溶液中含有氫氧根離子，鐵離子能與氫氧根離子結合生成氫氧化鐵沉淀，故會導致氧化鐵黃產率偏低，故填：鐵離子與氫氧根離子結合形成沉淀。