Question

工業(yè)上利用廢鐵屑（含少量氧化鋁、氧化鐵等）生產(chǎn)堿式硫酸鐵[Fe（OH）SO4]的工藝流程如下：
已知：部分陽離子以氫氧化物形式沉淀時(shí)溶液的pH如下表：

 

沉淀物	Fe（OH）3	Fe（OH）2	Al（OH）3
開始沉淀	2.3	7.5	3.4
完全沉淀	3.2	9.7	4.4

回答下列問題：
（1）加入過量廢鐵屑的目的是                         ；加入少量NaHCO3的目的是調(diào)節(jié)pH，使溶液中的               

（填“Fe3+”“Fe2+”或“Al3+”）沉淀，該工藝中“攪拌”的作用是           。

（2）在實(shí)際生產(chǎn)中，反應(yīng)Ⅱ常同時(shí)通入O2以減少NaNO2的用量，O2與NaNO2在反應(yīng)中均作              ，若參與反應(yīng)的O2有11.2L（標(biāo)準(zhǔn)狀況），則相當(dāng)（3）堿式硫酸鐵溶于水后產(chǎn)生的Fe（OH）2+離子，可部分水解生成

Fe2（OH）42+ 聚合離子．該水解反應(yīng)的離子方程式為              。

（4）在醫(yī)藥上常用硫酸亞鐵與硫酸、硝酸的混合液反應(yīng)制備堿式硫酸鐵．根據(jù)我國質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，產(chǎn)品中不得含有Fe2+及NO3-，為檢驗(yàn)所得產(chǎn)品中是否含有Fe2+，應(yīng)使用的試劑為            。（填字母）。

A．氯水　　B．KSCN溶液　　C．NaOH溶液　　D．酸性KMnO4溶液

 

Answer 1

（1）使硫酸充分反應(yīng)掉、提高硫酸利用率或使Fe3+盡可能轉(zhuǎn)化為Fe2+；Al3+ ；加快反應(yīng)速率；

（2）氧化劑    2mol

（3）2Fe（OH）2++2H2OFe2（OH）42++2H+

（4）D

【解析】（1）由題意可知，過量廢鐵屑溶于稀硫酸得FeSO4、Al2（SO4）3混合溶液，使硫酸充分反應(yīng)掉、提高硫酸利用率或使Fe3+盡可能轉(zhuǎn)化為Fe2+；根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知，向混合溶液中加入少量NaHCO3，沉淀Al3+而不沉淀Fe2+，反應(yīng)方程式為Al3++3HCO3-=Al（OH）3↓+3CO2↑，制備硫酸亞鐵，應(yīng)與硫酸鋁分離，應(yīng)調(diào)節(jié)溶液pH生成Al（OH）3，要避免生成應(yīng)Fe（OH）2沉淀，控制pH在4.4～7.5之間；工藝中攪拌作用是加快反應(yīng)速率。

（2）反應(yīng)Ⅱ是氧化亞鐵離子便于鐵離子沉淀分離，流程產(chǎn)物分析可知O2與NaNO2在反應(yīng)中做氧化劑；n（O2）=11.2L/22.4L/mol==0.5mol，則得到電子0.5mol×4=2mol，1molNaNO2被還原生成NO，化合價(jià)由+3價(jià)降低到+2價(jià)，得到2mol電子，NaNO2的物質(zhì)的量為 2mol.

（3）[Fe（OH）]2+離子，可部分水解生成[Fe2（OH）4]2+聚合離子，根據(jù)電荷守恒和質(zhì)量守恒可寫出反應(yīng)的離子方程式為2[Fe（OH）]2++2H2O=[Fe2（OH）4]2++2H+.（4）A、氯水可以氧化亞鐵離子為鐵離子，溶液顏色變化不明顯，不能檢驗(yàn)亞鐵離子，故A不符合；

B、KSCN溶液和亞鐵離子不反應(yīng)，無現(xiàn)象發(fā)生，故B不符合；

C、NaOH溶液加入和鐵離子反應(yīng)生成紅褐色沉淀不能檢驗(yàn)是否存在亞鐵離子，故C不符合；

D、酸性KMnO4溶液氧化亞鐵離子高錳酸鉀溶液褪色，故D符合。