利用*解法制钛白粉产生的废液[含有大量的FeSO4、H2SO4和少量的Fe2（SO4）3、TiOSO4]生产铁...

问题详情：

利用*解法制钛白粉产生的废液[含有大量的FeSO4、H2SO4和少量的Fe2（SO4）3、TiOSO4]生产铁红和补血剂乳*亚铁的工艺流程如图所示：

已知:TiOSO4可溶于水，在水中可以电离为TiO2+和SO42-，TiO2+水解成TiO2·xH2O沉淀为可逆反应；乳*结构简式为CH3CH（OH）COOH。

回答下列问题：

（1）TiOSO4中钛元素的化合价是____________，步骤①中分离硫*亚铁溶液和滤渣的*作是___________。

（2）滤渣的主要成分为TiO2·xH2O，结合离子方程式解释得到滤渣的原因：________。

（3）从硫*亚铁溶液中得到硫*亚铁晶体的*作方法是____________________；硫*亚铁在空气中煅烧生成铁红和三氧化硫，该反应的氧化剂和还原剂的物质的量之比为______。

（4）步骤④中发生反应的离子方程式为______________________。

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

（6）实验室中检验溶液B中主要阳离子的方法是______________________。

【回答】

+4    过滤    TiO2++（x+1）H2OTiO2•xH2O+2H+,铁屑与H+反应，c（H+）降低，平衡向正反应方向移动，促使TiO2+转化为TiO2•xH2O    蒸发浓缩、冷却结晶、过滤    1: 4    Fe2++2HCO3-=FeCO3↓+H2O+CO2↑    防止Fe2+被氧化    取少量溶液B于试管中，加人NaOH溶液，加热，将湿润的红*石蕊试纸靠近试管口，石蕊试纸变蓝，说明溶液B中含有NH4+   

【分析】

由流程图可知，废液中加入铁屑，Fe与H2SO4和少量Fe2（SO4）3反应生成FeSO4，溶液的pH增大，促进TiOSO4的水解沉淀，TiOSO4完全水解生成TiO2•xH2O沉淀，过滤，滤渣为TiO2•xH2O和Fe，滤液为FeSO4溶液；FeSO4溶液通过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到硫*亚铁晶体，硫*亚铁晶体脱水、煅烧得到氧化铁；FeSO4溶液中加碳**铵，两者反应生成碳*亚铁沉淀、硫*铵和二氧化碳，碳*亚铁沉淀加乳*溶解生成乳*亚铁溶液和二氧化碳，乳*亚铁溶液通过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到乳*亚铁晶体。

【详解】

（1）由化合价代数和为0可知，TiOSO4中钛元素的化合价是+4价；步骤①中分离硫*亚铁溶液和滤渣的*作是过滤，故*为+4；过滤；

（2）TiOSO4在溶液中水解生成TiO2•xH2O，水解的离子方程式为：TiO2++（x+1）H2OTiO2•xH2O+2H+，加入铁屑，铁与H+反应，溶液中c（H+）降低，水解平衡向正反应方向移动，促使TiO2+转化为TiO2•xH2O沉淀，故*为TiO2++（x+1）H2OTiO2•xH2O+2H+,铁屑与H+反应，c（H+）降低，平衡向正反应方向移动，促使TiO2+转化为TiO2•xH2O；

（3）FeSO4溶液通过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到硫*亚铁晶体；硫*亚铁在空气中煅烧生成铁红和三氧化硫，反应的化学方程式为4FeSO4+O2  2Fe2O3

+4SO3，氧化剂是氧气，还原剂是氧化铁，所以氧化剂和还原剂的物质的量之比为1：4，故*为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤；1：4；

（4）步骤④为FeSO4溶液中加碳**铵，两者反应生成碳*亚铁沉淀、硫*铵和二氧化碳，反应的离子方程式为Fe2++2HCO3-=FeCO3↓+H2O+CO2↑，故*为Fe2++2HCO3-=FeCO3↓+H2O+CO2↑；

（5）亚铁离子易被空气中氧气氧化，所以步骤⑥必须控制一定的真空度，这样有利于蒸发水还能防止Fe2+被氧化，故*为防止Fe2+被氧化；

（6）溶液B为硫*铵溶液，实验室检验铵根离子的方法是：取少量溶液B于试管中，加人NaOH溶液，加热，将湿润的红*石蕊试纸靠近试管口，石蕊试纸变蓝，说明溶液B中含有NH4+，故*为取少量溶液B于试管中，加人NaOH溶液，加热，将湿润的红*石蕊试纸靠近试管口，石蕊试纸变蓝，说明溶液B中含有NH4+。

知识点：氨 铵盐

题型：综合题