Question

工業上利用硫酸渣（含Fe²⁺、Fe³⁺的硫酸鹽及少量CaO和MgO）制備高檔顏料鐵紅（Fe₂O₃ ）和回收（NH₄）₂SO₄，具體生產流程如下：

（1）在廢渣溶解操作時，應選用

D

溶解（填字母）．
A、氨水       B、氫氧化鈉       C、鹽酸        D、硫酸
（2）物質A是一種氧化劑，工業上最好選用

空氣

供選擇使用的有：空氣、Cl₂、MnO₂），其理由是

原料來源容易，成本低，不產生污染，不引入雜質

（3）根據如圖有關數據，你認為工業上氧化操作時應控制的條件是：

溶液溫度為80℃，pH為1.5，時間為4小時左右

． 
（4）“結晶”反應的化學方程式為

3Fe₂（SO₄）₃+12NH₃?H₂O=（NH₄）₂Fe₆（SO₄）₄（OH）₁₂↓+5 （NH₄）₂SO₄

．

Answer 1

分析：（1）依據廢渣成分結合提純物質組成分析判斷；
（2）氧化劑主要是用來 氧化亞鐵離子，空氣來源豐富經濟效益高不產生污染等回答；
（3）依據圖象分析，亞鐵離子的氧化率最高是溶液溫度為80℃，pH為1.5；
（4）依據流程圖結合轉化關系中的物質、反應試劑和得到產物化學式，依據原子守恒配平寫出；

解答：解：（1）在廢渣溶解操作時，目的是溶解氧化物，制備高檔顏料鐵紅（Fe₂O₃ ）和回收（NH₄）₂SO₄，不能引入雜質離子；
A、氨水不能溶解氧化物，能沉淀鐵離子和亞鐵離子，故A不選；
B、氫氧化鈉溶液沉淀鐵離子和亞鐵離子不能溶解氧化鈣、氧化鎂，故B不選；
C、鹽酸溶解氧化鈣和氧化鎂，但引入氯離子不能除去，故C不選；
D、硫酸能溶解氧化鈣和氧化鎂，且不引入雜質離子，故D符合；
故答案為：D；
（2）氧化劑主要是氧化亞鐵離子便于提取，氯氣有毒乙污染空氣，二氧化錳是難溶于水的固體，空氣來源豐富，成本低，不引入雜質，不產生污染；
故答案為：空氣； 原料來源容易，成本低，不產生污染，不引入雜質；
（3）分析圖象可知在80°C時 溶液PH=1.5，此時亞鐵離子的氧化率在90%以上，時間在4小時左右；
故答案為：溶液溫度為80℃，pH為1.5，時間為4小時左右；
（4））“結晶”反應是硫酸鐵在氨水中反應生成銨黃鐵帆和硫酸銨，依據原子守恒配平寫出反應的化學方程式為3Fe₂（SO₄）₃+12NH₃?H₂O=（NH₄）₂Fe₆（SO₄）₄（OH）₁₂↓+5 （NH₄）₂SO₄；
故答案為：3Fe₂（SO₄）₃+12NH₃?H₂O=（NH₄）₂Fe₆（SO₄）₄（OH）₁₂↓+5 （NH₄）₂SO₄；

點評：本題考查了物質制備和提純的實驗流程分析判斷，圖象分析應用，化學方程式書寫方法，題目信息量大需要仔細審題，題目難度中等．