Question

利用酸解法制鈦白粉產生的廢液[含有大量FeSO₄、H₂SO₄和少量Fe₂(SO₄)₃TiOSO₄]，生產硫酸亞鐵和補血劑乳酸亞鐵。其生產步驟如下：

請回答：
（1）步驟①中分離操作的名稱是______；步驟⑥必須控制一定的真空度，原因是_________；
（2）廢液中的TiOSO₄在步驟①能水解生成濾渣（主要成分為TiO₂?xH₂O）的化學方程式為__________；步驟④的離子方程式為_____________________。
（3）用平衡移動原理解釋步驟⑤中加乳酸能得到乳酸亞鐵的原因_______。
（4）配平酸性高錳酸鉀溶液與硫酸亞鐵溶液反應的離子方程式：_____Fe²⁺+_____MnO₄^－+_____H⁺=_____Fe³⁺+_____Mn²⁺+_____
取步驟②所得晶體樣品ag,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（雜質與KMnO₄不反應）。若消耗0.1000 mol·L^－1KMnO₄溶液20.00mL，則所得晶體中FeSO₄?7H₂O的質量分數為（以含a的式子表示）_____________________。

Answer 1

該題是目的是生成乳酸亞鐵和硫酸亞鐵.
（1）步驟①中得到濾渣和硫酸亞鐵溶液,其操作是過濾。步驟⑥必須控制一定的真空度，其主要原因是，有利于水分的蒸發，以，防止Fe²⁺被氧化。
（2）由于是水解，必然水是反應物，另外已知了產物，TiO₂?xH₂O，根據守恒方知另一產物是硫酸。這樣就可以寫水解方程式TiOSO₄+（x+1）H₂O=TiO₂?xH₂O+H₂SO₄。
（3））FeCO₃存在著溶解平衡，這樣乳酸電離出的H⁺就會影響平衡向正方向移動；
（4）由化合價升降守恒，就可把方程式配平。由方程式找出Fe²⁺與MnO₄^-的計算計量數關系，方可進行計算：
W（FeSO₄?7H₂O=（0.10000mol/L×0.02L×5×5×278g/mol）÷ag=13.9/a