Question

利用酸解法制钛白粉产生的废液[含有大量FeSO₄、H₂SO₄和少量Fe₂(SO₄)₃、TiOSO₄]，生产铁红和补血剂乳酸亚铁。其生产步骤如下：

已知：TiOSO₄可溶于水，在水中可以电离为TiO²⁺和SO₄^2—。请回答：

（1）步骤①中分离硫酸亚铁溶液和滤渣的操作中所用的玻璃仪器是                      。

步骤②得到硫酸亚铁晶体的操作为蒸发浓缩、                                           。

（1）步骤④的离子方程式是                                                            。

（1）步骤⑥必须控制一定的真空度，原因是有利于蒸发水以及                            。

（1）硫酸亚铁在空气中煅烧生成铁红和三氧化硫，该反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为              。

（1）用平衡移动的原理解释步骤⑤中加乳酸能得到乳酸亚铁的原因                             。

（1）为测定步骤②中所得晶体中FeSO₄·7H₂O的质量分数，取晶体样品a g，溶于稀硫酸配成100．00 mL溶液，取出20．00 mL溶液，用KMnO₄溶液滴定（杂质与KMnO₄不反应）。若消耗0．1000 mol•L^-1 KMnO₄溶液20．00 mL，所得晶体中FeSO₄·7H₂O的质量分数为（用a表示）                   。

Answer

（1）玻璃棒、烧杯、漏斗   （1分） ；冷却结晶、过滤、洗涤、干燥（1分）

（1）Fe2++2HCO3-=FeCO3↓+H2O+CO2↑（2分）      

（1）防止Fe2+被氧化（1分）   

（1）1: 4  （2分）    

（1）FeCO3(s)  Fe2+(aq)+ CO32-(aq)   CO32-与乳酸反应浓度降低，平衡向右移动，使碳酸亚铁溶解得到乳酸亚铁溶液（2分）        

（1）13．9/a ×100%（2分）

【解析】

试题分析：

（1）过滤用的仪器：玻璃棒、烧杯、漏斗   ；“冷却结晶、过滤、洗涤、干燥”从溶液变成纯固体。

“冷却结晶、过滤、洗涤、干燥”从溶液变成纯固体。

（2）Fe2++2HCO3-→FeCO3↓+H2O+CO2↑     

（3）隔绝空气，防止Fe2+被氧化 。 

（4）4FeSO4+ O2 =4SO3  + 2 Fe2O3    氧化剂O2和还原剂FeSO4的物质的量之比   1: 4  。    

（6）FeSO4和KMnO4反应的关系式 【解析】
设20．00 mL溶液含FeSO4的物质的量为x

10FeSO4·7H2O ——2 KMnO4

       2

     x             0．1000*20．00/1000    x=0．01

100 mL FeSO4·7H2O的物质的量为0．01*5=0．05 (mol)

FeSO4·7H2O的质量分数为278*0．05*100%/a=13．9/a ×100%

考点：本题以化学实验为基础，考查实验设计、实验操作、分析和化学计算等知识。