實驗室由硫鐵礦燒渣（主要成分為Fe2O3、SiO2、Al2O3）制備軟磁性材料α-Fe2O3。主要轉化流程如圖：
（1）制綠礬.燒渣到綠礬的工藝中涉及“酸浸”“還原”“除雜”“結晶”等實驗流程。
①酸浸。寫出燒渣酸浸時Fe2O3與稀硫酸反應的化學方程式 Fe2O3+3H2SO4=Fe2（SO4）3+3H2OFe2O3+3H2SO4=Fe2（SO4）3+3H2O。
②還原。向“酸浸”后的溶液中加入過量鐵粉，使Fe3+完全轉化為Fe2+。該過程除生成Fe2+外，還會生成 H2H2（填化學式）；檢驗Fe3+是否還原完全的實驗操作是 取少量清液，向其中滴加幾滴KSCN溶液，觀察溶液顏色是否呈血紅色取少量清液，向其中滴加幾滴KSCN溶液，觀察溶液顏色是否呈血紅色。
③除雜。向“還原”后濾液中加入NaOH溶液，調節(jié)pH為 5≤pH＜5.85≤pH＜5.8，使Al3+除去完全。[已知：pH=5時Al（OH）3沉淀完全，pH=5.8時Fe（OH）2開始沉淀]
④結晶。結合圖1所示的綠礬溶解度曲線，補充完整獲得FeSO4?7H2O晶體的實驗操作。向FeSO4溶液中再加入稀硫酸酸化，加熱濃縮得到60℃飽和溶液，冷卻（至0℃）結晶加熱濃縮得到60℃飽和溶液，冷卻（至0℃）結晶，過濾，少量冰水洗滌，低溫干燥，得到FeSO4?7H2O晶體。
（2）制FeCO3。將FeSO4溶液與氨水—NH4HCO3混合溶液中的一種加入到三頸瓶中（裝置見圖2），通過分液漏斗緩慢滴加另一種溶液，充分反應，過濾。
①分液漏斗中的溶液是 氨水—NH4HCO3混合溶液氨水—NH4HCO3混合溶液；生成FeCO3的離子方程式為 Fe2++NH3?H2O+HCO-3=FeCO3↓+NH+4+H2OFe2++NH3?H2O+HCO-3=FeCO3↓+NH+4+H2O。
②生成的FeCO3沉淀需“洗滌完全”，檢驗方法是 取最后一次洗滌液少許置于試管中，加入稀鹽酸無明顯現象，再加入BaCl2溶液，若無白色沉淀生成，說明沉淀洗滌干凈取最后一次洗滌液少許置于試管中，加入稀鹽酸無明顯現象，再加入BaCl2溶液，若無白色沉淀生成，說明沉淀洗滌干凈。
（3）制α-Fe2O3。將純凈的FeCO3放入管式爐內煅燒2h,獲得產品α-Fe2O3。圖3為其他條件相同時不同煅燒溫度對產品中Fe2O3質量分數的影響。當煅燒溫度高于800℃時，產品中Fe2O3質量分數降低，鐵元素質量分數升高，其可能原因是 部分Fe2O3分解生成Fe3O4（或FeO）部分Fe2O3分解生成Fe3O4（或FeO）。
HCO
-
3
NH
+
4
HCO
-
3
NH
+
4
【考點】制備實驗方案的設計．
【答案】Fe2O3+3H2SO4=Fe2（SO4）3+3H2O；H2；取少量清液，向其中滴加幾滴KSCN溶液，觀察溶液顏色是否呈血紅色；5≤pH＜5.8；加熱濃縮得到60℃飽和溶液，冷卻（至0℃）結晶；氨水—NH4HCO3混合溶液；Fe2++NH3?H2O+=FeCO3↓++H2O；取最后一次洗滌液少許置于試管中，加入稀鹽酸無明顯現象，再加入BaCl2溶液，若無白色沉淀生成，說明沉淀洗滌干凈；部分Fe2O3分解生成Fe3O4（或FeO）
HCO
-
3
NH
+
4
【解答】
【點評】
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發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：42引用：2難度：0.5
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1．硫鐵礦燒渣是硫鐵礦生產硫酸過程中產生的工業(yè)廢渣（主要含Fe2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等雜質）．用該燒渣制取藥用輔料--紅氧化鐵的工藝流程如圖：
（1）在“還原焙燒”中產生的有毒氣體可能有．
（2）“酸浸”時間一般不超過20min,若在空氣中酸浸時間過長，溶液中Fe2+含量將下降，其原因是（用離子方程式表示）．
（3）根據下表數據：
在“除雜”步驟中，為除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值應小于氫氧化物 Al（OH）3 Mg（OH）2 Fe（OH）3 Fe（OH）2 開始沉淀的pH 3.10 8.54 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 11.04 3.68 9.61 ，檢驗Fe3+已經除盡的試劑是；當pH=5時，溶液中c（Al3+）=mol?L-1（已知常溫下Ksp[Al（OH）3]=2.0×10-33）．
（4）“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉變?yōu)樘妓醽嗚F沉淀，則A的操作是．
（5）a g燒渣經過上述工藝可得紅氧化鐵b g.藥典標準規(guī)定，制得的紅氧化鐵中含氧化鐵不得少于98.0%，則所選用的燒渣中鐵的質量分數應不低于（用含a、b的表達式表示）．發(fā)布：2025/1/19 8:0:1組卷：114引用：4難度：0.5 -
2．硫鐵礦燒渣是硫鐵礦生產硫酸過程中產生的工業(yè)廢渣（主要含Fe2O3及少量SiO2、Al2O3等雜質）．用該燒渣制取藥用輔料--紅氧化鐵的工藝流程如下：
（1）在“還原焙燒”中產生的有毒氣體可能有．
（2）“酸浸”時間一般不超過20min,若在空氣中酸浸時間過長，溶液中Fe2+含量將下降，其原因是（用離子方程式表示）．
（3）根據下表數據：
在“除雜”步驟中，為除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值應小于氫氧化物 Al（OH）3 Fe（OH）3 Fe（OH）2 開始沉淀的pH 3.10 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 3.68 9.61 ，檢驗
Fe3+已經除盡的試劑是．
（4）“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉變?yōu)樘妓醽嗚F沉淀，則操作B是．
（5）煅燒A的反應方程式是．
（6）a g燒渣經過上述工藝可得紅氧化鐵b g.藥典標準規(guī)定，制得的紅氧化鐵中含氧化鐵不得少于98.0%，則所選用的燒渣中鐵的質量分數應不低于（用含a、b的表達式表示）．發(fā)布：2025/1/19 8:0:1組卷：5引用：1難度：0.5 -
3．硫鐵礦燒渣是硫鐵礦生產硫酸過程中產生的工業(yè)廢渣（主要含Fe2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等雜質）．用該燒渣制取藥用輔料--紅氧化鐵的工藝流程如下：
（1）在“還原焙燒”中產生的有毒氣體可能有．
（2）“酸浸”時間一般不超過20min,若在空氣中酸浸時間過長，溶液中Fe2+含量將下降，其原因是（用離子方程式表示）．
（3）根據下表數據：
在“除雜”步驟中，為除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值應小于氫氧化物 Al（OH）3 Mg（OH）2 Fe（OH）3 Fe（OH）2 開始沉淀的pH 3.10 8.54 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 11.04 3.68 9.61 ，常溫下，當pH=5時，溶液中c（Al3+）=mol?L-1（已知常溫下Ksp[Al（OH）3]═2.0×10-33）．
（4）“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉變?yōu)樘妓醽嗚F沉淀，則A的操作是．發(fā)布：2025/1/19 8:0:1組卷：12引用：1難度：0.5