Question

【题目】工业上用钛白渣[主要成分为 FeSO4 ，还含有少量 Fe2(SO4)3、MgSO4及 TiOSO4 ]为主要原料生产氧化铁黄（FeOOH）的一种工艺流程如下：

（背景信息）

a 在“溶解”时，TiOSO4 跟水发生反应，生成难溶于水的 H2TiO3和另一种溶于水的酸；

b 在“除杂”时，加入 NH4HF2 固体是为了使溶液显弱碱性，使 Mg 2+ 能与 OH－结合生成沉淀，从而可除去 Mg 2+ ；

c 在“氧化”中，Fe 3+与 OH－也可能结合成沉淀。

（1）操作 X 的名称是_______________。

（2）TiOSO4 与水发生反应的化学方程式为_________________________________。

（3）实验测得“氧化”时溶液的温度、pH 对氧化铁黄产率的影响如下图所示。

①氧化时反应的温度最适宜控制在_________________℃。

②氧化时最好控制 pH 在_____________左右，pH 过小或过大均会导致氧化铁黄产率偏低。请分析pH 过大会导致氧化铁黄产率偏低的可能原因：___________________。

Answer 1

【答案】过滤 40 4.5 铁离子与氢氧根离子结合形成沉淀

【解析】

（1）由图可知，操作X实现了固液分离，故操作X的名称是：过滤；

（2）TiOSO4 跟水发生反应，生成难溶于水的 H2TiO3和另一种溶于水的酸，根据质量守恒定律，化学反应前后，元素的种类不变，反应物中含Ti、O、S、H元素，生成物中含H、Ti、O元素，故生成物中还应含S元素，故生成的酸应为硫酸，该反应的化学方程式为：；

（3）①由图可知，氧化铁黄的产率随温度的升高先增加后减小，40℃时，产率增大，故温度最适宜控制在40℃；

②由图可知，氧化铁黄的产率随pH的增大先增加后减小，当pH=4.5时，产率最大，故氧化时最好控制pH在4.5左右；

pH过大，溶液中含有氢氧根离子，铁离子能与氢氧根离子结合生成氢氧化铁沉淀，故会导致氧化铁黄产率偏低，故填：铁离子与氢氧根离子结合形成沉淀。