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    19．草酸亚铁（ FeC2O4 ）广泛用于涂料、染料及感光材料的生产，也是合成锂离子电池正极材料的原料． 某工厂采用炼钢厂的脱硫渣（主要成分为 Fe2O3 ）生产电、池级草酸亚铁品体的工艺流程如下：
    （ 1 ）“还原”过程中反应的离子方程式为Fe+2Fe3+=3Fe2+、Fe十2H+=Fe2+十H2↑
    （2）滤渣2中含有的 TiOSO4水解能生成 H2TiO3沉淀，该反应的化学方程式为TiOSO4+H2O=H2TiO3↓+H2SO4．
    （3 ）“滤液”经处理后得到一种农业上常用的化肥，其名称是硫酸铵
    （4 ）流程图中“□”应进行的操作步骤的名称是洗涤、干燥．
    （ 5 ）如图是反应温度、加料时间及分散剂的质量分数对草酸亚铁纯度的影响：

    从图象可知，制备电池级草酸亚铁晶体的最佳实验条件是：反应温度为40℃、加料时间为25min、分散剂的质量分数为20%．
    （6）草酸亚铁晶体（ FeC2O4•2H2O）纯度的测定：准确称取ωg草酸亚铁晶体于锥形瓶中，加入一定量的稀硫酸溶解，并加热至50℃，用 c mol•L-1KMnO4标准溶液滴定，达到滴定终点时，用去 V mL标准溶液．滴定反应为（未配平）：
    FeC2O4•2H2O+KMnO4+H2S04→Fe2（SO4）3+CO2↑+MnSO4+K2SO4+H2O，则 FeC2O4•2H2O的纯度为$\frac{30cV}{ω}$% （用含有ω、c、V的代数式表示）．

    分析 脱硫渣（主要成分为 Fe2O3 ）用硫酸溶解，过滤除去不溶物，滤液中主要含有硫酸铁、硫酸等，进入铁粉还原得到硫酸亚铁，过滤分离，滤液中通入氨气，得到氢氧化亚铁沉淀，过滤分离，滤液中含有硫酸铵，氢氧化亚铁与草酸化合得到草酸亚铁，再经过过滤、洗涤、干燥得到草酸亚铁晶体．
    （1）硫酸铁与Fe反应生成硫酸亚铁，硫酸与Fe反应生成硫酸亚铁与氢气；
    （2）TiOSO4水解能生成 H2TiO3沉淀，还生成硫酸；
    （3）滤液中含有硫酸铵；
    （4）过滤后，再经过洗涤、干燥得到草酸亚铁晶体；
    （5）应选择纯度最高时的温度、加料时间、分散剂的质量分数；
    （6）反应方程式为：10FeC2O4•2H2O+6KMnO4+24 H2SO4=5Fe2（SO4）3+20 CO2↑+6MnSO4+3K2SO4+24H2O，结合方程式计算．

    解答 解：脱硫渣（主要成分为 Fe2O3 ）用硫酸溶解，过滤除去不溶物，滤液中主要含有硫酸铁、硫酸等，进入铁粉还原得到硫酸亚铁，过滤分离，滤液中通入氨气，得到氢氧化亚铁沉淀，过滤分离，滤液中含有硫酸铵，氢氧化亚铁与草酸化合得到草酸亚铁，再经过过滤、洗涤、干燥得到草酸亚铁晶体．
    （1）“还原”过程中反应的离子方程式还有：Fe+2Fe3+=3Fe2+，
    故答案为：Fe+2Fe3+=3Fe2+；
    （2）TiOSO4水解能生成 H2TiO3沉淀，还生成硫酸，反应方程式为：TiOSO4+H2O=H2TiO3↓+H2SO4，
    故答案为：TiOSO4+H2O=H2TiO3↓+H2SO4；
    （3）滤液中含有硫酸铵，经处理后得到一种农业上常用的化肥，
    故答案为：硫酸铵；
    （4）过滤后，再经过洗涤、干燥得到草酸亚铁晶体，
    故答案为：洗涤、干燥；
    （5）从图象可知，反应温度40℃纯度最高，在加料时间为 25min、分散剂的质量分数为20%，纯度最佳，
    故答案为：40；25；20%；
    （6）配平后反应方程式为：10FeC2O4•2H2O+6KMnO4+24 H2SO4=5Fe2（SO4）3+20 CO2↑+6MnSO4+3K2SO4+24H2O，可知n（FeC2O4•2H2O）=$\frac{10}{6}$n（KMnO4）=$\frac{10}{6}$×V×10-3 L×c mol•L-1，
    故m（FeC2O4•2H2O）=$\frac{10}{6}$×V×10-3 L×c mol•L-1×180g/mol=0.3cV g，
    故FeC2O4•2H2O的纯度为$\frac{0.3cVg}{ωg}$×100%=$\frac{30cV}{ω}$%，
    故答案为：$\frac{30cV}{ω}$．

    点评 本题考查物质准备工艺流程、物质含量测定、物质的分离提纯、对条件控制的选择、氧化还原反应滴定等，需要学生具备扎实的基础，是对学生综合能力的考查，难度中等．

    练习册系列答案
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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    9．滴定实验是化学学科中重要的定量实验．请回答下列问题：
    Ⅰ．酸碱中和滴定--已知某NaOH试样中含有NaCl杂质，为测定试样中NaOH的质量分数，进行如下步骤实验：
    ①称量1.00g样品溶于水，配成250mL溶液； ②准确量取25.00mL所配溶液于锥形瓶中；③滴加几滴酚酞溶液；④用0.10mol/L的标准盐酸滴定三次，每次消耗盐酸的体积记录如下：
     滴定序号 待测液体积 所消耗盐酸标准的体积（mL）
    滴定前 滴定后
     1 25.00 0.50 20.60
     2 25.00 6.00 26.00
     3 25.00 1.10 21.00
    （1）用酸式滴定管（填“酸式”或“碱式”）盛装0.10mol/L的盐酸标准液．
    （2）试样中NaOH的质量分数为80%．
    （3）若出现下列情况，测定结果偏高的是ce．
    a．滴定前用蒸馏水冲洗锥形瓶
    b．在振荡锥形瓶时不慎将瓶内溶液溅出
    c．若在滴定过程中不慎将数滴酸液滴在锥形瓶外
    d．酸式滴定管滴至终点对，俯视读数
    e．酸式滴定管用蒸馏水洗后，未用标准液润洗
    Ⅱ．氧化还原滴定-取草酸溶液置于锥形瓶中，加入适量稀硫酸，用浓度为0.1mol•L-1的高锰酸钾溶液滴定，发生的反应为：2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4═K2SO4+10CO2↑+2MnSO4+8H2O．
    （4）滴定时，KMnO4溶液应装在酸式滴定管中，滴定终点时滴定现象是滴入最后一滴KMnO4溶液，溶液由无色变为浅紫红色，且半分钟不褪色  
    Ⅲ．沉淀滴定--滴定剂和被滴定物的生成物比滴定剂与指示剂的生成物更难溶．
    （5）参考下表中的数据，若用AgNO3滴定NaSCN溶液，可选用的指示剂是D （填选项字母）．
    难溶物AgClAgBrAgCNAg2CrO4AgSCN
    颜色白浅黄白砖红白
    Ksp1.77×10-105.35×10-131.21×10-161.12×10-121.0×10-12
    A．NaCl             B．NaBr            C．NaCN          D．Na2CrO4．

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    科目：高中化学 来源： 题型：填空题

    10．两气体a、b分别为0.6mol与0.5mol．在0.4L密闭容器中发生反应2a+b?mc+d，经5min后达到平衡，此时c为0.2mol．又知在此反应期间d的平均反应速率为0.1mol•L-1•min-1，求
    ①m的值为1
    ②b的转化率为40%
    ③a的平均反应速率为0.2mol•L-1•min-1．

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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    7．三聚磷酸钠（Na5P3O10）是一种优良的洗涤剂添加剂．工业制备流程如下：

    （1）燃磷时，必须通入足量的空气，其目的是使白磷充分氧化，燃烧水化塔中发生反应的化学方程式为P4+5O2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2P2O5，P2O5+3H2O=2H3PO4．
    （2）中和釜中发生反应的离子方程式为6H3PO4+5CO32-=4HPO42-+2H2PO4-+5CO2↑+5H2O．高温下在聚合炉中发生反应的化学方程式为2Na2HPO4+NaH2PO4=Na5P3O10+2H2O．
    （3）该生产工艺对含磷废液及废气经处理后再排放，其目的是防止磷资源流失及防止含磷废水引发水体富营养化．根据流程图，如何利用中和釜中排放出CO2？通入“尾气碱洗塔”吸收生成碳酸钠，从而循环使用
    （4）测定某洗涤剂中Na5P3O10的含量可用间接滴定法：

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    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    14．已知芳香烃一R能被酸性 KMn04溶液氧化生成一C00H，但若烷基 R中直接与苯环相连的碳原子上没有 C-H键，则不能被氧化得到一C00H． 现有分子式为 C11H16的一烷基取代苯，则它可以被氧化成为一C00H 的同分异构体数目为（　　）
    A．6种B．7种C．8种D．9种

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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    4．在一定温度下，将2mol A和2mol B两种气体相混合于容积为2L的某密闭容器中，发生如下反应3A（g）+B（g）?xC（g）+2D（g），2min末反应达到平衡状态，生成了0.8mol D，并测得C的浓度为0.4mol/L，请填写下列空白：
    （1）x值等于2．
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    （3）生成D的反应速率为0.2mol/（L．min）．

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    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    11．以下对核外电子运动状况描述正确的是（　　）
    A．能量低的电子只能在s轨道上运动，能量高的电子总在f轨道上运动
    B．电子的运动和行星相似，围绕着原子核在固定的轨道上高速旋转
    C．同一能层中不同能级的能量高低相同
    D．M能层中含有3d能级

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    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    8．某烃苯环上的一氯代物只有2种，则该烃是（　　）
    A．B．C．D．

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    科目：高中化学 来源： 题型：填空题

    9．相对分子质量为72的烷烃的分子式是C5H12，该烷烃沸点是低的同分异构体的系统命名是2，2-二甲基丙烷，取代后生成的一氯化物有三种同分异构体的结构简式是CH3CH2CH2CH2CH3．

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