Question

【题目】氧化铁黄（化学式为FeOOH）是一种黄色颜料，工业上用废铁为主要原料生产氧化铁黄的一种工艺流程如下：

（1）氧化铁黄中铁元素的化合价为 ， 废铁在反应前常用热的纯碱溶液清洗表面油污，其原理是（写离子方程式）．
（2）氧化过程生成氧化铁黄的化学方程式是 ．
（3）上述流程中，检验“洗涤”是否完全的方法是 ．
（4）氧化时应控制pH的合理范围是3.5﹣4.0，pH过小导致氧化铁黄产率较低的可能原因是 ．
（5）取1g样品进行纯度测试，将其溶解于足量稀盐酸中，后用一定浓度的过量NaOH溶液沉淀其中的铁元素，得到沉淀的质量为Bg，试用所给数据求出产品的纯度 ．

Answer 1

【答案】
（1）+3；CO32﹣+H2O?HCO3﹣+OH﹣
（2）4FeSO4+O2+8NaOH=4FeOOH+4Na2SO4+2H2O
（3）取最后一次洗涤液，加入少量氯化钡溶液，后加入适量稀盐酸，如未观察到白色沉淀，即可证明洗干净
（4）PH过低导致氧化铁黄部分溶于酸
（5）
【解析】解：过量废铁加入浓硫酸加热溶解得到硫酸亚铁溶液，加入氢氧化钠溶液通入空气发生氧化还原反应生成氧化铁黄，过滤、洗涤、干燥得到成品氧化铁黄，（1）FeOOH种O为﹣2价，H为+1价，则Fe为+3价，废铁表面由防锈的油污，碳酸钠溶液水解显碱性，油脂会在碳酸钠溶液中水解，易于洗涤，废铁在反应前常用热的纯碱溶液清洗表面油污，其原理是：CO32﹣+H2OHCO3﹣+OH﹣ ， 所以答案是：+3；CO32﹣+H2OHCO3﹣+OH﹣；
（2.）流程分析可知过量铁粉和浓硫酸加热反应生成硫酸亚铁，加入氢氧化钠溶液通入空气发生氧化还原反应生成氧化铁黄，同时生成硫酸钠和水，结合原子守恒和电子守恒配平书写化学方程式为：4FeSO4+O2+8NaOH=4FeOOH+4Na2SO4+2H2O，所以答案是：4FeSO4+O2+8NaOH=4FeOOH+4Na2SO4+2H2O；
（3.）检查洗涤液中是否含有硫酸根离子设计实验检验是否洗涤干净，检验洗涤是否完全的方法是，取少量最后一次的洗涤液于试管中，向其中滴加盐酸酸化的氯化钡溶液，若不产生沉淀，则表明已洗涤干净，否则未洗涤干净，所以答案是：取最后一次洗涤液，加入少量氯化钡溶液，后加入适量稀盐酸，如未观察到白色沉淀，即可证明洗干净；
（4.）氧化时应控制pH的合理范围是保证产率最高，此时的PH范围为：3.5～4.0，pH过小导致产率较低是酸性增强，氧化铁黄会溶解于酸中，所以答案是：PH过低导致氧化铁黄部分溶于酸；
（5.）FeOOH加入盐酸生成氯化铁，然后加入氢氧化钠反应生成氢氧化铁，
反应的关系式为

FeOOH	～	Fe（OH）3
89		107
x		Bg

x= g，
则纯度为=，
所以答案是：