Question

【題目】黃血鹽[亞鐵氰化鉀K4Fe(CN)6]目前廣泛用作食品添加劑(抗結(jié)劑)，我國衛(wèi)生部規(guī)定實(shí)驗(yàn)中黃血鹽的最大使用量為10 mg/kg，一種制備黃血鹽的工藝如下：

請(qǐng)回答下列問題：

(1)過濾需要用到的玻璃儀器有__________；寫出中間產(chǎn)物CaSO4的一種用途__________。

(2)步驟I反應(yīng)的化學(xué)方程式是___________。

(3)步驟V所用的試劑X是________(填化學(xué)式)，在得到產(chǎn)品前還需經(jīng)過的步驟包括____。

(4)工藝中用到劇毒的HCN溶液，含CN-等的廢水必須處理后才能排放。

①CN-的電子式是_____________。

②處理含CN-廢水的方法：第一步NaClO溶液先將CN-不完全氧化為OCN-；第二步NaClO溶液完全氧化OCN-生成N2和兩種鹽。第二步反應(yīng)的離子方程式是_____。

(5)已知反應(yīng)：

3Fe2++2[Fe(CN)6]3- =Fe3[Fe(CN)6]2↓(藍(lán)色沉淀)

4Fe3++3[Fe(CN)6]4-=Fe4[Fe(CN)6]3↓(藍(lán)色沉淀)

現(xiàn)有Fe2+被氧化后的溶液，僅供選擇的試劑：鐵粉、鐵氰化鉀溶液、亞鐵氰化鉀溶液、KSCN溶液，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)檢驗(yàn)Fe2+是否氧化完全的實(shí)驗(yàn)方案_________。

Answer 1

【答案】漏斗（普通漏斗）、玻璃棒、燒杯 制作石膏或用于制作水泥的原料等（填一種即可） 3Ca(OH)2+ FeSO4+6HCN= Ca2Fe(CN)6+ CaSO4+ 6H2O K2CO3 蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶 3ClO－+ 2OCN－+2OH－= 3Cl－+ 2CO32-+ N2↑+ H2O或3ClO－+ 2OCN－+ H2O = 3Cl－+ 2HCO3-+ N2↑ 取氧化后的溶液少許于試管中，滴加幾滴鐵氰化鉀溶液，若無藍(lán)色沉淀生成，證明Fe2+完全被氧化，否則未完全氧化

【解析】

制備黃血鹽的流程步驟一加石灰水、硫酸亞鐵、HCN溶液制備Ca2Fe(CN)6，沒有化合價(jià)變化不屬于氧化還原反應(yīng)，根據(jù)步驟二過濾的濾渣CaSO4，確定步驟一的產(chǎn)物中含有CaSO4，故步驟一反應(yīng)原理為：3Ca(OH)2+ FeSO4+6HCN= Ca2Fe(CN)6+ CaSO4↓+ 6H2O，該過程中CaSO4沉淀生成，步驟二過濾，步驟三加入KCl制備K2CaFe(CN)6：Ca2Fe(CN)6+2KCl= K2CaFe(CN)6↓+ CaCl2，步驟四過濾，濾液進(jìn)行廢水處理，濾渣為K2CaFe(CN)6進(jìn)行步驟五脫鈣處理，在不引入新雜質(zhì)的原則下，選用K2CO3進(jìn)行脫鈣，過濾得到濾液K4Fe(CN)6，經(jīng)過蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾得產(chǎn)品K4Fe(CN)6·3H2O。

(1)過濾需要用到的玻璃儀器有普通漏斗、玻璃棒、燒杯；中間產(chǎn)物CaSO4制作石膏或用于制作水泥的原料等；

(2)根據(jù)分析，步驟I反應(yīng)的化學(xué)方程式是3Ca(OH)2+ FeSO4+6HCN= Ca2Fe(CN)6+ CaSO4↓+ 6H2O；

(3)步驟V脫鈣過程，一般用碳酸鹽脫去鈣離子，且不引入新雜質(zhì)的原則，應(yīng)該使用碳酸鉀，故試劑X為K2CO3；根據(jù)分析，步驟五脫鈣處理后，對(duì)濾液進(jìn)行蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾得產(chǎn)品K4Fe(CN)6·3H2O；

(4) ①CN-的電子式是；

②處理含CN-廢水的方法：第一步NaClO溶液先將CN-不完全氧化為OCN-；第二步NaClO溶液完全氧化OCN-生成N2和兩種鹽，NaClO作氧化劑被還原為NaCl,，每個(gè)NaClO化合價(jià)降低2。每個(gè)OCN中碳元素化合價(jià)為+4為最高價(jià)不能被氧化，產(chǎn)物以Na2CO3或NaHCO3形式存在，氮的化合價(jià)為-3，被氧化為N2，每個(gè)氮?dú)夥肿踊�合價(jià)上升6，故n（ClO）：n（N2）=3:1，由于次氯酸鈉水解顯堿性，則污水處理的第二步對(duì)應(yīng)的離子反應(yīng)式為：3ClO－+ 2OCN－+2OH－= 3Cl－+ 2CO32-+ N2↑+ H2O或3ClO－+ 2OCN－+ H2O = 3Cl－+ 2HCO3-+ N2↑。

(5) 設(shè)計(jì)檢驗(yàn)Fe2+是否氧化完全的在于檢測(cè)此時(shí)溶液中是否有Fe2+，Fe3+無需檢驗(yàn)，則根據(jù)已知信息3Fe2++2[Fe(CN)6]3- =Fe3[Fe(CN)6]2↓(藍(lán)色沉淀)，實(shí)驗(yàn)方案是：取少量氧化后的溶液放于試管中，滴加幾滴鐵氰化鉀溶液，若無藍(lán)色沉淀生成，證明Fe2+完全被氧化，若出現(xiàn)藍(lán)色沉淀，證明還有Fe2+未完全被氧化。