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試題詳情
某廠廢酸主要含硫酸、Fe3+、Fe2+、TiO2+、Al3+．利用該廢液制備過二硫酸銨[（NH4）2S2O8]和TiO2的一種工藝流程如圖：
已知：①相關離子形成氫氧化物沉淀的pH范圍如表：
| 金屬離子 | TiO2+ | Fe3+ | Fe2+ | Al3+ |
| 開始沉淀的pH | 1.2 | 1.9 | 7.0 | 3.2 |
| 沉淀完全的pH | 2.8 | 3.1 | 9.4 | 4.7 |
（1）加入適量Fe的作用是
將Fe3+還原為Fe2+，避免Fe3+和TiO2+同時沉淀
將Fe3+還原為Fe2+，避免Fe3+和TiO2+同時沉淀
。（2）生成TiO（OH）2的化學方程式為
TiOSO4+2NH3?H2O=TiO（OH）2↓+（NH4）2SO4
TiOSO4+2NH3?H2O=TiO（OH）2↓+（NH4）2SO4
。（3）濾渣Ⅰ、濾渣Ⅱ均含有的物質的化學式為
Fe（OH）3
Fe（OH）3
。（4）加入H2O2的目的是除掉[Fe（NH3）2]2+，此過程中氧化劑與還原劑的物質的量之比理論上等于
1：2
1：2
（填數值）。（5）常溫下，含硫微粒主要存在形式與pH的關系如圖所示。
用Pt電極電解飽和NH4HSO4溶液制備過二硫酸銨時，為滿足在陽極放電的離子主要為HSO4-，應調節陽極區溶液的pH范圍在
0～2
0～2
之間，其電極反應式為2HSO4--2e-=S2O82-+2H+
2HSO4--2e-=S2O82-+2H+
。（6）科研人員常用硫酸鐵銨[NH4Fe（SO4）2]滴定法測定TiO2的純度，其步驟為：用足量酸溶解wg二氧化鈦樣品，加入足量鋁粉，充分反應過濾、洗滌，將濾液定容為100mL，取25.00mL，以NH4SCN作指示劑，用標準硫酸鐵銨溶液滴定至終點，反應原理為：Ti3++Fe3+═Ti4++Fe2+。
①判斷滴定終點的方法：
當滴入最后一滴NH4Fe（SO4）2溶液時，溶液變為血紅色且半分鐘內不褪色
當滴入最后一滴NH4Fe（SO4）2溶液時，溶液變為血紅色且半分鐘內不褪色
。②加入鋁粉的作用是
將+4價Ti轉化為Ti3+
將+4價Ti轉化為Ti3+
。③滴定終點時消耗c mol/L-1 NH4Fe（SO4）2溶液VmL，計算TiO2純度（用相關字母表示）?
【考點】制備實驗方案的設計．
【答案】將Fe3+還原為Fe2+，避免Fe3+和TiO2+同時沉淀；TiOSO4+2NH3?H2O=TiO（OH）2↓+（NH4）2SO4；Fe（OH）3；1：2；0～2；2HSO4--2e-=S2O82-+2H+；當滴入最后一滴NH4Fe（SO4）2溶液時，溶液變為血紅色且半分鐘內不褪色；將+4價Ti轉化為Ti3+
【解答】
【點評】
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發布：2024/6/27 10:35:59組卷：6引用：1難度：0.4
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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 -
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、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：
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（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 -
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：
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（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