【题目】利用酸解法制钛白粉产生的废液生产铁红(Fe2O3)和补血剂乳酸亚铁的生产工业流程如下图所示:
已知;TiOSO4在大量水中加热条件下可完全水解成为TiO2·xH2O沉淀。
请按要求回答下列问题:
（1）步骤①加入适量铁屑的目的是_________。TiOSO4完全水解的化学方程式为_________。
（2）步骤②的系列操作中，需要控制__________、_________条件下，再进行蒸发浓缩、冷却结晶，过滤、洗涤。其中洗涤液选用稀硫酸替代水的优点有__________。
（3）写出步骤③的化学方程式: _________。
（4）某兴趣小组学生以铁屑、稀硫酸、NH4HCO3溶液为原料，欲用下图装置，利用步骤④反应，达到制备FeCO3的目的。
i.NH4HCO3溶液应盛放在装置(填字母) _______中。该装置中涉及的主要反应的离子方程式_________。
ii.达成步骤④反应的操作是__________。
（5）测定步骤②中所得晶体中FeSO4·7H2O的质量分数:
称取ag晶体样品，配成100.00mL溶液，取出25.00mL溶液，用硫酸酸化的0.1000mol/LKMnO4标准溶液滴定(杂质不与KMnO4溶液反应)。平行有效实验滴定消耗KMnO4溶液体积的平均值为20.00mL。则所得晶体中FeSO4·7H2O的质量分数为（设M(FeSO4·7H2O)=bg/mol，用含a、b的表达式表示）_________。
【答案】 将Fe3+还原为Fe2+,消耗部分H+ TiOSO4+(x+1)H2O(过量) 
TiO2·xH2O↓+H2SO4 氮气氛围或铁粉过量 硫酸过量 减少晶体的溶解，提高产率 4FeSO4+O2
2Fe2O3+4SO3 C Fe2++2HCO3-=FeCO3↓+H2O+CO2↑ 待检验D导管导出的气体纯净后，关闭活塞3,打开活塞2 (0.04b/a)x100%
【解析】（1）由实验目的知要制乳酸亚铁就得把Fe3+还原为Fe2，步骤①加入适量铁屑的目的是将Fe3+还原为Fe2+,同时铁还可以和酸反应消耗部分H+。TiOSO4完全水解生成TiO2·xH2O和H2SO4，其化学方程式为TiOSO4+(x+1)H2O(过量) 
TiO2·xH2O↓+H2SO4。
（2）为了防止在加热过程中Fe2+被氧化和水解，所以步骤②操作中需要控制在氮气氛围或铁粉过量或硫酸过量的条件下进行蒸发浓缩、冷却结晶，过滤、洗涤。其中洗涤液选用稀硫酸替代水的优点有减少晶体的溶解，提高产率。
（3）步骤③是生成的的FeSO4被氧气氧化制铁红的反应，其反应的化学方程式: 4FeSO4+O2
2Fe2O3+4SO3。
i步骤④反应是FeSO4和NH4HCO3反应制取FeCO3。所以NH4HCO3溶液应盛放在C装置中。该装置主要反应的离子方程式Fe2++2HCO3-=FeCO3↓+H2O+CO2↑。
ii.因为亚铁离子很不稳定，容易被氧气氧化，因此要完成步骤④必须先排除装置中的空气。所以达成步骤④反应的操作是待检验D导管导出的气体纯净后，关闭活塞3,打开活塞2即可。
（5）亚铁离子会被高锰酸钾氧化为三价铁离子, KMnO4被还原为+2价的锰离子,根据电子守恒,即FeSO4·7H2O- KMnO4,消耗0.1000mol/LKMnO4溶液20.00mL,所以晶体中FeSO4·7H2O的质量分数=[(0.1000mol/L
0.02
b
)/ag]100%= (0.04b/a)x100%，因此本题正确答案是: (0.04b/a)x100%。
名校课堂系列答案科目：高中化学 来源： 题型：
【题目】(1)如图为干冰的晶胞结构，观察图形，确定在干冰中每个CO2分子周围有________个与之紧邻且等距离的CO2分子。在干冰中撒入镁粉，用红热的铁棒引燃后，再盖上另一块干冰，出现的现象为____________________________，反应的化学方程式是__________________。
(2)下列三种晶体①CO2，②CS2，③SiO2的熔点由高到低的顺序是________>________>________(用序号填空)，其原因是___________________________________________________。
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【题目】某温度下，将4molA和3molB充入体积为1L的密闭容器中，发生如下反应：aA(g)+2B(g)
3C(g)+D(g)。反应达到平衡后，C的浓度为3mol/L．压缩容器体积，使容器的体积减小一半，建立新的平衡时，B的浓度为2mol/L．则方程式中a的数值为
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
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【题目】（1）甲醇(CH3OH)是重要的溶剂和替代燃料，工业上用CO和H2在一定条件下制备CH3OH的反应为：CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g)，在体积为1L的恒容密闭容器中，充入2molCO和4molH2，一定条件下发生上述反应，测得CO(g)和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图一所示。
①从反应开始到5min，用CO表示的平均反应速率v(CO)=________。
②下列说法正确的是____________(填字母序号)。
A．达到平衡时，H2的转化率为65%
B．5min后容器中混合气体的平均相对分子质量不再改变
C．达到平衡后，再充入氩气，反应速率减小
D．2min前v(正)>v(逆)，2min后v(正)<v(逆)
（2）碳与水蒸气反应制取H2的相关反应如下：
Ⅰ：C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) △H=+131.0kJ/mol
Ⅱ：CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) △H= - 43kJ/mol
Ⅲ：CaO(s)+CO2(g)=CaCO3(S) △H= - 178.3kJ/mol
①计算反应ⅣC(s)+2H2O(g)+CaO(s)CaCO3(s)+2H2(g)的△H=_______kJ/mol；
若K1、K2、K3分别为反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的平衡常数，则反应Ⅳ平衡常数K=__________(用K1、K2、K3表示)。
②对于可逆反应C(s)+2H2O(g)+CaO(s) CaCO3(s)+2H2(g)，采取以下措施可以提高H2产率的是________。(填字母)
A．降低体系的温度 B．压缩容器的体积 C．增加CaO的量 D．选用适当的催化剂
（3）对于可逆反应C(s)+2H2O(g)+CaO(s) CaCO3(s)+2H2(g)，该反应_______（填“能”或“不能”）自发进行。
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【题目】如图所示装置可用来制取和观察Fe(OH)2在空气中被氧化的须色变化。实验时必须使用铁屑和6mol/L的硫酸，其他试剂任选。完成下列问题：
（1）B中盛有一定量的NaOH溶液，A中应预先加入的试剂是_______________，A中发生反应的目的是_____________________________。
（2）实验开始时应先将弹簧夹a________(填“打开”或“关闭”)。
（3）装置B中生成Fe(OH)2的操作及观察到的现象为_______________。
（4）实验完毕，打开b处弹簧夹，放入一部分空气，此时B中发生的反应为_________________________。
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【题目】三氯异氰尿酸是一种极强的氧化剂和氯化剂，利用氰尿酸（图1）与次氯酸在一定pH下反应可制备三氯异氰尿酸（图2），若原料完全反应生成三氯异氰尿酸，下列说法正确的是
A. 氰尿酸的分子式为C6N3O3H3
B. HClO的电子式为 
C. 该转化过程有机物发生还原反应
D. 氰尿酸和次氯酸反应的物质的量之比为2 : 3
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【题目】下列叙述中正确的是
①电解池是将化学能转变为电能的装置
②原电池是将电能转变成化学能的装置
③不能自发进行的氧化还原反应,通过电解的原理有可能实现
④电镀过程相当于金属的“迁移”，可视为物理变化
A. ③B. ③④C. ②③④D. ①②③④
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【题目】1mol O2在放电条件下发生下列反应：3O2
2O3，如有30%O2转化为O3，则放电后混合气体对H2的相对密度是( )
A. 16 B. 17.8 C. 18.4 D. 35.6
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【题目】下列各组离子在指定溶液中可以大量共存的是
A. pH=11的溶液中：CO32-、Na+、AlO2-、NO3-
B. 加入Al放出H2的溶液中：SO42-、NH4+、Na+、F-
C. pH=7的溶液中：SO32-、Na+、K+、ClO—
D. 无色溶液中：K+、SO42-、Cu2+、Cl—
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