以廢棄小鐵釘和赤鐵礦渣（主要成分為Fe2O3、SiO2和少量Al2O3）為原料均能制備FeSO4?7H2O晶體。
（1）取4g廢棄小鐵釘，先用濃度為10%的碳酸鈉溶液清除油漬，然后用傾斜法倒去碳酸鈉溶液，用蒸餾水洗滌2～3次后，再加到如上圖所示的三頸燒瓶中，再加入15mL4.6mol?L-1的硫酸溶液。控制70～80℃水浴加熱10～15分鐘，將所得溶液經趁熱過濾、冷卻結晶、過濾、洗滌等操作，得到FeSO4?7H2O晶體。
①NaOH溶液的作用是 吸收反應中可能產生的SO2等氣體，防止污染環境吸收反應中可能產生的SO2等氣體，防止污染環境。
②用冷水洗滌FeSO4?7H2O晶體的操作是 沿玻璃棒向漏斗（過濾器）中加水至水浸沒沉淀，待水自然流下，重復2～3次沿玻璃棒向漏斗（過濾器）中加水至水浸沒沉淀，待水自然流下，重復2～3次。
③將FeSO4?7H2O晶體在隔絕空氣條件下加熱到800℃，生成紅棕色固體，寫出該反應的化學方程式：2FeSO4?7H2O 800℃ Fe2O3+SO2↑+SO3↑+14H2O↑2FeSO4?7H2O 800℃ Fe2O3+SO2↑+SO3↑+14H2O↑。
（2）以赤鐵礦渣為原料制備FeSO4?7H2O晶體，請補充完整相應的實驗方案：取一定量的赤鐵礦渣，在不斷攪拌下，分批次加入到足量1.0mol/L稀硫酸中，反應得到硫酸鐵、硫酸鋁和硫酸的混合溶液，充分反應后過濾，濾渣為二氧化硅，濾液用1.0mol?L-1NaOH調節溶液pH到3.5～4.1，生成Fe（OH）3沉淀，過濾、洗滌、將沉淀溶入1.0mol?L-1硫酸溶液中，生成硫酸鐵，再加入過量鐵粉，鐵離子被還原為亞鐵離子，充分反應后，過濾在不斷攪拌下，分批次加入到足量1.0mol/L稀硫酸中，反應得到硫酸鐵、硫酸鋁和硫酸的混合溶液，充分反應后過濾，濾渣為二氧化硅，濾液用1.0mol?L-1NaOH調節溶液pH到3.5～4.1，生成Fe（OH）3沉淀，過濾、洗滌、將沉淀溶入1.0mol?L-1硫酸溶液中，生成硫酸鐵，再加入過量鐵粉，鐵離子被還原為亞鐵離子，充分反應后，過濾，向濾液中加乙醇，在恒溫水浴槽中冷卻結晶，過濾，用丙酮洗滌，干燥。
（已知該實驗中pH=3.5時，Fe3+沉淀完全；pH=4.1時，Al3+開始沉淀。實驗中必須使用的試劑：1.0mol?L-1H2SO4、1.0mol?L-1NaOH、鐵粉。）
（3）通過下列方法測定產品純度：準確稱取3.000gFeSO4?7H2O樣品，加適量水溶解，配成100mL溶液，取20.00mL溶液置于錐形瓶中，用0.02000mol?L-1的酸性KMnO4 標準溶液滴定（雜質不與酸性KMnO4標準溶液反應），經3次測定，每次消耗KMnO4溶液的體積記錄如下：
800
℃
800
℃
| 實驗序號 | 1 | 2 | 3 |
| 消耗KMnO4溶液體積 | 19.98mL | 20.58mL | 20.02mL |
92.67%
92.67%
（請寫出具體計算過程，并注意有效數字）。【考點】制備實驗方案的設計；探究物質的組成或測量物質的含量．
【答案】吸收反應中可能產生的SO2等氣體，防止污染環境；沿玻璃棒向漏斗（過濾器）中加水至水浸沒沉淀，待水自然流下，重復2～3次；2FeSO4?7H2O Fe2O3+SO2↑+SO3↑+14H2O↑；在不斷攪拌下，分批次加入到足量1.0mol/L稀硫酸中，反應得到硫酸鐵、硫酸鋁和硫酸的混合溶液，充分反應后過濾，濾渣為二氧化硅，濾液用1.0mol?L-1NaOH調節溶液pH到3.5～4.1，生成Fe（OH）3沉淀，過濾、洗滌、將沉淀溶入1.0mol?L-1硫酸溶液中，生成硫酸鐵，再加入過量鐵粉，鐵離子被還原為亞鐵離子，充分反應后，過濾；92.67%
800
℃
【解答】
【點評】
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發布：2024/6/27 10:35:59組卷：21引用：1難度：0.5
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1．硫鐵礦燒渣是硫鐵礦生產硫酸過程中產生的工業廢渣（主要含Fe2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等雜質）．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）根據下表數據：
在“除雜”步驟中，為除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值應小于氫氧化物 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+已經除盡的試劑是；當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+轉變為碳酸亞鐵沉淀，則A的操作是．
（5）a g燒渣經過上述工藝可得紅氧化鐵b g.藥典標準規定，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量分數應不低于（用含a、b的表達式表示）．發布：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硫酸過程中產生的工業廢渣（主要含Fe2O3及少量SiO2、Al2O3等雜質）．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）根據下表數據：
在“除雜”步驟中，為除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值應小于氫氧化物 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+已經除盡的試劑是．
（4）“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉變為碳酸亞鐵沉淀，則操作B是．
（5）煅燒A的反應方程式是．
（6）a g燒渣經過上述工藝可得紅氧化鐵b g.藥典標準規定，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量分數應不低于（用含a、b的表達式表示）．發布：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硫酸過程中產生的工業廢渣（主要含Fe2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等雜質）．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）根據下表數據：
在“除雜”步驟中，為除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值應小于氫氧化物 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+轉變為碳酸亞鐵沉淀，則A的操作是．發布：2025/1/19 8:0:1組卷：12引用：1難度：0.5