Question

【題目】利用鈦白工業的副產物硫酸亞鐵[含Ti(SO4)2及少量Fe2(SO4)3]制取鐵紅的工藝流程如圖所示。

（1）加熱近沸條件下“精制”硫酸亞鐵的過程中，Ti4+會與水作用生成偏鈦酸（H2TiO3）沉淀，此反應的離子方程式為__________，加入鐵屑的作用是__________（用離子方程式表示）。

（2）“氧化”工序中發生反應的化學方程式有________。

（3）濾渣2能溶于酸和濃強堿，不溶于水。洗滌濾渣2最好選用的試劑是______（填寫序號）。

a 稀硫酸 b 稀鹽酸 c 濃NaOH溶液 d 蒸餾水

（4）副產品M的化學式為_________，由濾液得到M的操作為蒸發濃縮、_____、_____、洗滌、干燥。

Answer 1

【答案】TiO2＋＋2H2OH2TiO3↓＋2H＋ 2Fe3＋＋Fe = 3Fe2＋ FeSO4＋2 NH3·H2O = Fe(OH)2↓＋(NH4)2SO4；4Fe(OH)2＋O2＋2H2O = 4Fe(OH)3 d (NH4)2SO4 冷卻結晶 過濾

【解析】

副產物硫酸亞鐵[含Ti(SO4)2及少量Fe2(SO4)3]，溶解時發生TiO2++2H2OH2TiO3↓+2H+，溶液中加入鐵屑時，發生2Fe3++Fe═3Fe2+，過濾分離出濾渣1為H2TiO3及過量Fe，加氨水發生FeSO4+2NH3H2O═Fe(OH)2↓+(NH4)2SO4，氧化時發生4Fe(OH)2+O2+2H2O═4Fe(OH)3，過濾分離出濾渣2為Fe(OH)3，Fe(OH)3分解生成鐵紅，濾液含硫酸銨，蒸發濃縮、冷卻結晶、過濾、洗滌、干燥得到M為(NH4)2SO4 ，以此來解答。

(1)加熱近沸條件下“精制”硫酸亞鐵的過程中，Ti4+會與水作用生成偏鈦酸(H2TiO3)沉淀，此反應的離子方程式為TiO2++2H2OH2TiO3↓+2H+；加入鐵屑的可將三價鐵還原成亞鐵離子，方程式為2Fe3++Fe═3Fe2+；

(2)根據分析可知“氧化”工序中發生反應的化學方程式有FeSO4+2 NH3H2O═Fe(OH)2↓+(NH4)2SO4、4Fe(OH)2+O2+2H2O═4Fe(OH)3；

(3)濾渣2能溶于酸和濃強堿，不溶于水，為了減少損失，洗滌濾渣2最好選用的試劑是蒸餾水；

(4)副產品M的化學式為(NH4)2SO4 ，由濾液得到M的操作為蒸發濃縮、冷卻結晶、過濾、洗滌、干燥。