Question

（2010?茂名二模）工業上利用硫酸渣（含Fe^2-、Fe^3-的硫酸鹽及少量CaO和MgO）制備高檔顏料鐵紅（Fe₂O₃）和回收（NH₄）₂SO₄，具體生產流程如圖：

回答下列問題：
（1）在廢渣溶解操作時，應選用

A

溶解（填編號）．
A．硫酸  B．鹽酸  C．氫氧化化鈉  D．氨水
（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：H₂O₂、空氣、Cl₂、MnO₂等），其理由是

原料易燃，成本低

．
（3）根據下圖有關數據，你認為工業上氧化操作時應采取的措施是

溶液溫度為80℃，pH為1.5，時間為4小時左右

．

（4）往銨黃鐵礬（化學式為：（NH₄）₂Fe₆SO₄）₄（OH）₁₂）溶液中加入溶液B至pH為5時產生沉淀，請寫出產生沉淀的離子方程式：

Fe³⁺+3NH₃?H₂O=Fe（OH）₂↓+3NH₄⁺

．
（5）若對硫酸渣加強熱也可粗制鐵紅，但產品純度低而檔次低，請寫出硫酸渣中硫酸亞鐵加強熱制備鐵紅的化學方程式：

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；
（5）依據銨黃鐵礬軟件后溶液中鐵離子和 氨水反應生成氫氧化鐵書寫；
（6）依據氧化還原反應電子守恒和原子守恒書寫離子方程式．

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、硫酸能溶解氧化鈣和氧化鎂，且不引入雜質離子，故A符合；
B、鹽酸溶解氧化鈣和氧化鎂，但引入氯離子不能除去，故B不選；
C、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C不選；
D、氨水不能溶解氧化物，能沉淀鐵離子和亞鐵離子，故D不選；
故答案為：A；
（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）往銨黃鐵礬加入溶液B為氨水，至pH為5時產生沉淀，生成的是氫氧化鐵沉淀反應離子方程式為：Fe³⁺+3NH₃?H₂O=Fe（OH）₂↓+3NH₄⁺，
故答案為：Fe³⁺+3NH₃?H₂O=Fe（OH）₂↓+3NH₄⁺；
（5）硫酸亞鐵受熱分解制的鐵紅為Fe₂O₃，依據氧化還原反應和電子守恒分析判斷做氧化劑元素化合價降低的是硫元素化合價變化為+4價，依據原子守恒配平寫出化學方程式為：2FeSO₄=Fe₂O₃+SO₂↑+SO₃↑，故答案為：2FeSO₄=Fe₂O₃+SO₂↑+SO₃↑．

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．