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    【题目】利用钛白粉厂废酸（主要含硫酸、Fe3+、Fe2+、TiO2+、Al3+）制备过二硫酸铵[(NH4)2S2O8]，同时回收TiO(OH)2的简要流程如下：

    已知：i.部分离子完全生成氢氧化物沉淀的pH：

    金属离子

    TiO2+

    Fe3+

    Fe2+

    Al3+

    开始沉淀的PH

    1.2

    1.9

    7.0

    3.2

    沉淀完全的pH

    2.8

    3.1

    9.4

    4.7

    ii.pH>7时，Fe2+部分生成Fe(II)氨络离子[Fe(NH3)2]2+。

    请回答下列问题：

    （1）加入适量铁的作用是________________________。

    （2）生成TiO(OH)2的化学方程式是____________________。

    （3）滤渣I、滤渣Ⅱ中均含有的物质的化学式是________

    （4）加入H2O2的目的是氧化除掉Fe(II)氨络离子[Fe(NH3)2]2+，配平下列离子方程式：2[Fe(NH3)2]2++____________+4H2O +H2O2=___________+ 4NH3·H2O。

    （5）常温下，电解液中含硫微粒主要存在形式与pH的关系如下图所示。

    在阳极放电的离子主要为HSO4-，阳极区电解质溶液的pH范围为_________

    （6）已知Ksp[Al(OH)3]=3.2×10-34 ，当pH=10 时，求溶液中c(Al3+)=___________

    （7）25℃，pH=3的(NH4)2SO4溶液中，计算2c(SO42-)- c(NH4+) =___________（列式即可）

    【答案】将Fe3+ 还原到Fe2+，避免Fe3+ 和TiO2+ 同时沉淀 TiOSO4+2 NH3·H2O=(NH4)2SO4 +TiO(OH)2 ↓ Fe(OH)3 4OH- 2Fe(OH)3 0≤PH≤2 3.2×10-22 10-3-10-11

    【解析】

    根据流程结合题干信息，废酸液与铁粉反应生成Fe2+，调节pH=3使TiO2+生成TiO(OH)2沉淀；在调节pH=10，使Fe2+生成氢氧化亚铁沉淀，沉淀与空气接触有氢氧化铁生成；pH>7时，Fe2+部分生成Fe(II)氨络离子[Fe(NH3)2]2+，加入过氧化氢，氧化为氢氧化铁沉淀；加入硫酸，电解生成(NH4)2S2O8。

    （1）废酸液中含有Fe3+，加入适量铁可与Fe3+反应生成Fe2+，避免Fe3+ 和TiO2+ 同时沉淀；

    （2）TiO2+与氨水反应生成TiO(OH)2沉淀和铵根离子，方程式为TiOSO4+2 NH3·H2O =(NH4)2SO4 +TiO(OH)2 ↓；

    （3）调节pH为10时，溶液中的Fe2+变为氢氧化亚铁沉淀，遇到空气，部分被氧化为氢氧化铁，则滤渣I为氢氧化亚铁、氢氧化铁；pH>7时，Fe2+部分生成Fe(II)氨络离子[Fe(NH3)2]2+，加入过氧化氢时，+2的Fe变为+3，生成氢氧化铁沉淀，滤渣Ⅱ为氢氧化铁，则滤渣I、滤渣Ⅱ中均含有的物质为Fe(OH)3；

    （4）H2O2与Fe(II)氨络离子[Fe(NH3)2]2+反应生成氢氧化铁沉淀和一水合氨，方程式为2[Fe(NH3)2]2++4OH-+4H2O +H2O2= 2Fe(OH)3+ 4NH3·H2O；

    （5）根据流程可知，阳极区电解的产物为(NH4)2S2O8，且HSO4-放电，结合图像可知，pH的范围为0≤pH≤2；

    （6）已知Ksp[Al(OH)3]=c(Al3+)×c3(OH-)=3.2×10-34 ，pH=10时，c(OH-)=×10-4 mol/L，带入关系式，则c(Al3+)=3.2×10-22 mol/L；

    （7）根据溶液呈电中性，c(NH4+) +c(H+)=2c(SO42-)+c(OH-)，则2c(SO42-)- c(NH4+) = c(H+)- c(OH-)=10-3-10-11 mol/L。

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    实验步骤：

    (ⅰ)在冰水冷却下，将 24mL 浓硫酸慢慢注入12mL乙醇中混合均匀。

    (ⅱ)向 D 装置的试管中加入3.0mL 液溴(0.10mol)，然后加入适量水液封，幵向烧杯中加入冷却剂。

    (ⅲ)连接仪器并检验气密性。向三口烧瓶中加入碎瓷片，通过滴液漏斗滴入一部分浓硫酸与乙醇的混合物，一部分留在滴液漏斗中。

    (ⅳ)先切断瓶C与瓶D的连接处，加热三口瓶，待温度上升到约120℃，连接瓶 C与瓶D，待温度升高到180～200℃，通过滴液漏斗慢慢滴入混合液。

    (V)继续加热三口烧瓶，待D装置中试管内的颜色完全褪去，切断瓶C与瓶D的连接处，再停止加热。回答下列问题:

    (1)图中 B 装置玻璃管的作用为__________________________________________。

    (2)(ⅳ)中“先切断瓶C与瓶D的连接处，再加热三口瓶”的原因是__________________________________________。

    (3)装置D的烧杯中需加入冷却剂，下列冷却剂合适的为__________________________________________。

    a.冰水混合物 b.5℃的水 c.10℃的水

    Ⅱ1，2 一二溴乙烷的纯化

    步骤③：冷却后，把装置 D 试管中的产物转移至分液漏斗中，用 1％的氢氧化钠水溶液洗涤。

    步骤④：用水洗至中性。

    步骤⑤：“向所得的有机层中加入适量无水氯化钙，过滤，转移至蒸馏烧瓶中蒸馏，收集

    130～132℃的馏分，得到产品5.64g。

    (4)步骤③中加入 1％的氢氧化钠水溶液时，发生反应的离子方程式为__________________________________________。

    (5)步骤⑤中加入无水氯化钙的作用为_________________________。该实验所得产品的产率为__________________________________________。

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    下列说法不正确的是（ ）

    A.碳酸镁悬浊液中存在

    B.用溶液浸泡锅炉中的水垢，可将水垢中的转化为

    C.向悬浊液中滴加，沉淀变为红褐色，说明溶解度

    D.向2mL饱和溶液中先后滴加的、NaOH溶液各2滴，产生的白色沉淀只有

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    B.两种难溶物的Ksp相差越大，难溶物就越容易转化为更难溶的物质

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