Question

利用钛白工业的副产品FeS0₄[含A1₂(S0₄)₃和少量重金属离子]可以生产电池级高纯超微细草酸亚铁。其工艺流程如下：

已知：

①5Fe²⁺+MnO₄^﹣+8H⁺═5Fe³⁺+Mn²⁺+4H₂O
②5C₂O₄^2﹣+2MnO₄^﹣+16H⁺═10CO₂↑+2Mn²⁺+8H₂O

(1)沉淀过程的反应温度为40℃,温度不宜过高的原因除了控制沉淀的粒径外，还有_____。

(2)滤液经处理可得到副产品________，可作肥料。

(3)将一定量高锰酸钾溶液与酸化的草酸亚铁溶液混合，测得反应液中Mn²⁺的浓度随反应时间t的变化如图，其变化趋势的原因可能为_________。

（4）实验室测定高纯超微细草酸亚铁组成的步骤依次为

步骤1:准确称量一定量草酸亚铁样品，加入的H₂S0₄溶解。

步骤2:用0.200 0mol•L^-1标准KMn0₄溶液滴定，消耗其体积30.40 mL。

步骤3：向滴定后的溶液中加入2gZn粉和5mL2mol•L^-1的H₂S0₄溶液，将Fe³⁺还原为Fe²⁺

步骤4:过滤，滤液用上述标准KMn0₄溶液滴定，消耗溶液10.00 mL.

计算样品中C₂O₄^2-的物质的量_________________。（写出计算过程）

Answer

NH3•H2O受热易分解，挥发出NH3，Fe（OH）2受热也易分解 （NH4）2SO4 生成的Mn2+作催化剂，随着Mn2+浓度增加，反应速率越来越快 0.0102mol

【解析】（1）沉淀过程为一水合氨沉淀亚铁离子的过程，生成氢氧化亚铁，氢氧化亚铁不稳定，受热会分解，另外一水合氨受热也会分解，故反应温度不能太高，所以温度不宜过高的原因除了控制沉淀的粒径外，还有NH3•H2O受热易分解，挥发出NH3，Fe（OH）2受热易分解；（2）沉淀前的溶液中含有硫酸亚铁，沉淀步骤中加入一水合氨，生成氢氧化亚铁沉淀和硫酸铵，所以副产品是（NH4）2SO4；（3）从图象上观察，随着反应对进行，曲线的斜率越来越大，说明单位时间内Mn2+的浓度越来越大，所以反应速率越来越快，反应中温度不变，随着反应的进行，反应物的浓度变小，而反应速率加快，只能是生成的Mn2+作催化剂，随着Mn2+浓度增加，反应速率越来越快；（4）由题意知氧化C2O42-和Fe2+共消耗0.2000 mol•L-1标准KMnO4溶液体积30.40 mL，步骤3、4标准KMnO4溶液只氧化Fe2+消耗KMnO4溶液体积10.00mL，所以C2O42-消耗KMnO4溶液体积为（30.40-10.00）mL＝20.40mL，由5C2O42-+2MnO4-+16H+＝10CO2↑+2Mn2++8H2O得5C2O42-～2MnO4-，所以n（C2O42-）＝0.0204L×0.2000mol•L-1×5/2＝0.0102mol。