Question

【題目】工業(yè)上用鈦白渣[主要成分為 FeSO4 ，還含有少量 Fe2(SO4)3、MgSO4及 TiOSO4 ]為主要原料生產(chǎn)氧化鐵黃（FeOOH）的一種工藝流程如下：

（背景信息）

a 在“溶解”時(shí)，TiOSO4 跟水發(fā)生反應(yīng)，生成難溶于水的 H2TiO3和另一種溶于水的酸；

b 在“除雜”時(shí)，加入 NH4HF2 固體是為了使溶液顯弱堿性，使 Mg 2+ 能與 OH－結(jié)合生成沉淀，從而可除去 Mg 2+ ；

c 在“氧化”中，Fe 3+與 OH－也可能結(jié)合成沉淀。

（1）操作 X 的名稱是_______________。

（2）TiOSO4 與水發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_________________________________。

（3）實(shí)驗(yàn)測(cè)得“氧化”時(shí)溶液的溫度、pH 對(duì)氧化鐵黃產(chǎn)率的影響如下圖所示。

①氧化時(shí)反應(yīng)的溫度最適宜控制在_________________℃。

②氧化時(shí)最好控制 pH 在_____________左右，pH 過(guò)小或過(guò)大均會(huì)導(dǎo)致氧化鐵黃產(chǎn)率偏低。請(qǐng)分析pH 過(guò)大會(huì)導(dǎo)致氧化鐵黃產(chǎn)率偏低的可能原因：___________________。

Answer 1

【答案】過(guò)濾 40 4.5 鐵離子與氫氧根離子結(jié)合形成沉淀

【解析】

（1）由圖可知，操作X實(shí)現(xiàn)了固液分離，故操作X的名稱是：過(guò)濾；

（2）TiOSO4 跟水發(fā)生反應(yīng)，生成難溶于水的 H2TiO3和另一種溶于水的酸，根據(jù)質(zhì)量守恒定律，化學(xué)反應(yīng)前后，元素的種類(lèi)不變，反應(yīng)物中含Ti、O、S、H元素，生成物中含H、Ti、O元素，故生成物中還應(yīng)含S元素，故生成的酸應(yīng)為硫酸，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：；

（3）①由圖可知，氧化鐵黃的產(chǎn)率隨溫度的升高先增加后減小，40℃時(shí)，產(chǎn)率增大，故溫度最適宜控制在40℃；

②由圖可知，氧化鐵黃的產(chǎn)率隨pH的增大先增加后減小，當(dāng)pH=4.5時(shí)，產(chǎn)率最大，故氧化時(shí)最好控制pH在4.5左右；

pH過(guò)大，溶液中含有氫氧根離子，鐵離子能與氫氧根離子結(jié)合生成氫氧化鐵沉淀，故會(huì)導(dǎo)致氧化鐵黃產(chǎn)率偏低，故填：鐵離子與氫氧根離子結(jié)合形成沉淀。