利用酸解法制钛白粉产生的废液[含有大量FeSO4、H2SO4和少量Fe2（SO4）3、TiOSO4]，生产铁红和补血剂乳酸亚铁．其生产步骤如下：已知：TiOSO4可溶于水，在水中可以电离为TiO2+和SO42-．请回答：

Question

利用酸解法制钛白粉产生的废液[含有大量FeSO₄、H₂SO₄和少量Fe₂（SO₄）₃、TiOSO₄]，生产铁红和补血剂乳酸亚铁．其生产步骤如下：

已知：TiOSO₄可溶于水，在水中可以电离为TiO²⁺和SO₄^2-．请回答：
（1）步骤①中分离硫酸亚铁溶液和滤渣的操作中所用的玻璃仪器是______．
步骤②得到硫酸亚铁晶体的操作为蒸发浓缩、______．
（2）步骤④的离子方程式是______．
（3）步骤⑥必须控制一定的真空度，原因是有利于蒸发水以及______．
（4）硫酸亚铁在空气中煅烧生成铁红和三氧化硫，该反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为______．
（5）用平衡移动的原理解释步骤⑤中加乳酸能得到乳酸亚铁的原因______．
（6）为测定步骤②中所得晶体中FeSO₄•7H₂O的质量分数，取晶体样品a g，溶于稀硫酸配成100.00mL溶液，取出20.00mL溶液，用KMnO₄溶液滴定（杂质与KMnO₄不反应）．若消耗0.1000mol•L^-1 KMnO₄溶液20.00mL，所得晶体中FeSO₄•7H₂O的质量分数为（用a表示）

(13.9)/(a)

(13.9)/(a)

．

Answer 1

（1）实现固体和液体的分离用过滤的方法，过滤操作使用的仪器有玻璃棒、烧杯、漏斗；
步骤②是从溶液中得到硫酸亚铁晶体，操作为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥等操作；
故答案为：玻璃棒、烧杯、漏斗；冷却结晶、过滤、洗涤、干燥；
（2）由流程图可知，硫酸亚铁与碳酸氢铵反应是碳酸亚铁，还生成气体为二氧化碳，溶液B为硫酸铵溶液，反应离子方程式为：Fe²⁺+2HCO₃^-=FeCO₃↓+H₂O+CO₂↑，
故答案为：Fe²⁺+2HCO₃^-=FeCO₃↓+H₂O+CO₂↑；
（3）亚铁离子易被氧气氧化，所以步骤⑥必须控制一定的真空度，这样有利于蒸发水还能防止Fe²⁺被氧化，故答案为：防止Fe²⁺被氧化；
（4）硫酸亚铁在空气中煅烧生成铁红和三氧化硫的方程式为：4FeSO₄+O₂(高温.)/()2Fe₂O₃+4SO₃，氧化剂是氧气，还原剂是氧化铁，所以氧化剂和还原剂的物质的量之比为1：4，
故答案为：1：4；
（5）碳酸亚铁的沉淀存在溶解平衡：FeCO₃（s）⇌Fe²⁺（aq）+CO₃^2-（aq），加入乳酸，这样CO₃^2-与乳酸反应浓度降低，平衡向右移动，使碳酸亚铁溶解得到乳酸亚铁溶液，
故答案为：FeCO₃（s）⇌Fe²⁺（aq）+CO₃^2-（aq），CO₃^2-与乳酸反应浓度降低，平衡向右移动，使碳酸亚铁溶解得到乳酸亚铁溶液；
（6）亚铁离子会被高锰酸钾氧化为三价铁离子，本身被还原为+2价的锰离子，根据电子守恒，则
5 FeSO₄•7H₂O～KMnO₄，
5×278g       1mol             
ag×x       0.1000mol/L×0.02L×(100mL)/(20mL)
所以5×278g：ag×x=1mol：0.1000mol/L×0.02L×(100mL)/(20mL)
解得x=(13.9)/(a)，
故答案为：(13.9)/(a)．