實(shí)驗(yàn)室由鐵泥（主要成分為鐵的氧化物，還含有少量SiO2和CaO等）制備軟磁性材料α-Fe2O3。其主要實(shí)驗(yàn)流程如下：
（1）酸浸：用一定濃度的H2SO4溶液浸取鐵泥中的鐵元素。若其他條件不變，實(shí)驗(yàn)中能加快鐵元素浸出速率的措施有 適當(dāng)升高酸浸溫度（或適當(dāng)增大硫酸的濃度、將鐵泥粉碎等）適當(dāng)升高酸浸溫度（或適當(dāng)增大硫酸的濃度、將鐵泥粉碎等）（寫(xiě)出一種方法），酸浸后的濾渣的主要成分是 SiO2SiO2、CaSO4CaSO4。
（2）還原：向“酸浸”后的濾液中加入過(guò)量鐵粉，使Fe3+完全轉(zhuǎn)化為Fe2+?！斑€原”過(guò)程中發(fā)生的主要反應(yīng)的離子方程式為 Fe+2Fe3+=3Fe2+Fe+2Fe3+=3Fe2+；檢驗(yàn)Fe3+完全被還原的實(shí)驗(yàn)方案為 用試管取少量還原后的溶液，向其中滴加幾滴KSCN溶液，若溶液不變?yōu)檠t色，則Fe3+完全被還原用試管取少量還原后的溶液，向其中滴加幾滴KSCN溶液，若溶液不變?yōu)檠t色，則Fe3+完全被還原。
（3）除雜：向“還原”后的濾液中加入NH4F溶液，使Ca2+轉(zhuǎn)化為CaF2沉淀除去。若溶液的酸性較強(qiáng)，將會(huì)導(dǎo)致Ca2+沉淀不完全，其原因是 溶液中存在CaF2（aq）?Ca2+（aq）+F-（aq），若溶液酸性較強(qiáng)，H+濃度較大，導(dǎo)致溶液中F-濃度減小，上述平衡正向移動(dòng)，Ca2+濃度增大，即Ca2+沉淀不完全溶液中存在CaF2（aq）?Ca2+（aq）+F-（aq），若溶液酸性較強(qiáng)，H+濃度較大，導(dǎo)致溶液中F-濃度減小，上述平衡正向移動(dòng)，Ca2+濃度增大，即Ca2+沉淀不完全（從平衡移動(dòng)的角度分析，Ksp（CaF2）=5.3×10-9，Ka（HF）=6.3×10-4）。
（4）沉鐵：將提純后的FeSO4溶液與氨水-NH4HCO3混合溶液反應(yīng)，生成FeCO3沉淀。生成FeCO3沉淀的離子方程式為 Fe2++HCO-3+NH3?H2O=FeCO3↓+NH+4+H2O（或Fe2++HCO-3+NH3=FeCO3↓+NH+4）Fe2++HCO-3+NH3?H2O=FeCO3↓+NH+4+H2O（或Fe2++HCO-3+NH3=FeCO3↓+NH+4）。
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【考點(diǎn)】制備實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)．
【答案】適當(dāng)升高酸浸溫度（或適當(dāng)增大硫酸的濃度、將鐵泥粉碎等）；SiO2；CaSO4；Fe+2Fe3+=3Fe2+；用試管取少量還原后的溶液，向其中滴加幾滴KSCN溶液，若溶液不變?yōu)檠t色，則Fe3+完全被還原；溶液中存在CaF2（aq）?Ca2+（aq）+F-（aq），若溶液酸性較強(qiáng)，H+濃度較大，導(dǎo)致溶液中F-濃度減小，上述平衡正向移動(dòng)，Ca2+濃度增大，即Ca2+沉淀不完全；Fe2+++NH3?H2O=FeCO3↓++H2O（或Fe2+++NH3=FeCO3↓+）
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【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布：2024/4/20 14:35:0組卷：13引用：1難度：0.4
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1．硫鐵礦燒渣是硫鐵礦生產(chǎn)硫酸過(guò)程中產(chǎn)生的工業(yè)廢渣（主要含F(xiàn)e2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等雜質(zhì)）．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(chǎn)生的有毒氣體可能有．
（2）“酸浸”時(shí)間一般不超過(guò)20min,若在空氣中酸浸時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，溶液中Fe2+含量將下降，其原因是（用離子方程式表示）．
（3）根據(jù)下表數(shù)據(jù)：
在“除雜”步驟中，為除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值應(yīng)小于氫氧化物 Al（OH）3 Mg（OH）2 Fe（OH）3 Fe（OH）2 開(kāi)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(yàn)Fe3+已經(jīng)除盡的試劑是；當(dāng)pH=5時(shí)，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(zhuǎn)變?yōu)樘妓醽嗚F沉淀，則A的操作是．
（5）a g燒渣經(jīng)過(guò)上述工藝可得紅氧化鐵b g.藥典標(biāo)準(zhǔn)規(guī)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(zhì)量分?jǐn)?shù)應(yīng)不低于（用含a、b的表達(dá)式表示）．發(fā)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(chǎn)硫酸過(guò)程中產(chǎn)生的工業(yè)廢渣（主要含F(xiàn)e2O3及少量SiO2、Al2O3等雜質(zhì)）．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(chǎn)生的有毒氣體可能有．
（2）“酸浸”時(shí)間一般不超過(guò)20min,若在空氣中酸浸時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，溶液中Fe2+含量將下降，其原因是（用離子方程式表示）．
（3）根據(jù)下表數(shù)據(jù)：
在“除雜”步驟中，為除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值應(yīng)小于氫氧化物 Al（OH）3 Fe（OH）3 Fe（OH）2 開(kāi)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(yàn)
Fe3+已經(jīng)除盡的試劑是．
（4）“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉(zhuǎn)變?yōu)樘妓醽嗚F沉淀，則操作B是．
（5）煅燒A的反應(yīng)方程式是．
（6）a g燒渣經(jīng)過(guò)上述工藝可得紅氧化鐵b g.藥典標(biāo)準(zhǔn)規(guī)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(zhì)量分?jǐn)?shù)應(yīng)不低于（用含a、b的表達(dá)式表示）．發(fā)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(chǎn)硫酸過(guò)程中產(chǎn)生的工業(yè)廢渣（主要含F(xiàn)e2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等雜質(zhì)）．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(chǎn)生的有毒氣體可能有．
（2）“酸浸”時(shí)間一般不超過(guò)20min,若在空氣中酸浸時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，溶液中Fe2+含量將下降，其原因是（用離子方程式表示）．
（3）根據(jù)下表數(shù)據(jù)：
在“除雜”步驟中，為除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值應(yīng)小于氫氧化物 Al（OH）3 Mg（OH）2 Fe（OH）3 Fe（OH）2 開(kāi)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(dāng)pH=5時(shí)，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(zhuǎn)變?yōu)樘妓醽嗚F沉淀，則A的操作是．發(fā)布：2025/1/19 8:0:1組卷：12引用：1難度：0.5