Question

堿式硫酸鐵[Fe(OH)SO4]是一種用于污水處理的新型高效絮凝劑。工業(yè)上利用廢鐵屑（含少量氧化鋁、氧化鐵等）生產(chǎn)堿式硫酸鐵的工藝流程如下：

已知：部分陽離子以氫氧化物形式沉淀時溶液的pH見下表：

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）加入少量NaHCO3的目的是調(diào)節(jié)pH在 范圍內(nèi)。

（2）反應Ⅱ中加入NaNO2的目的是氧化亞鐵離子，寫出該反應的離子方程式為

。

（3）實際生產(chǎn)中，反應Ⅱ常同時通入O2以減少NaNO2的用量，若參與反應的O2體積為 11.2 L（標準狀況），則相當于節(jié)約NaNO2的物質的量為 。

（4）堿式硫酸鐵溶于水后生成的Fe(OH)2+離子可部分水解生成Fe2(OH)42+ 聚合離子，該水解反應的離子方程式為 。

（5）在醫(yī)藥上常用硫酸亞鐵與硫酸、硝酸的混合液反應制備堿式硫酸鐵。根據(jù)我國質量標準，產(chǎn)品中不得含有Fe2+及NO3－。為檢驗所得產(chǎn)品中是否含有Fe2+，應使用的試劑為 。

A．氯水 B．KSCN溶液 C．NaOH溶液 D．酸性KMnO4溶液

（6）為測定含F(xiàn)e2+和Fe3+溶液中鐵元素的總含量，實驗操作如下：準確量取20.00mL溶液于帶塞錐形瓶中，加入足量H2O2,調(diào)節(jié)pH<3，加熱除去過量H2O2；加入過量KI充分反應后,再用 0.1000 mol·L-1 Na2S2O3標準溶液滴定至終點，消耗標準溶液20.00mL。

已知：

則溶液中鐵元素的總含量為 g·L-1。若滴定前溶液中H2O2沒有除盡，所測定的鐵元素的含量將會

(填“偏高” “偏低” “不變”)

 

Answer 1

（1）4.4~7.5 （2分）（2）2H+ + Fe2++ NO2- = Fe3+ + NO↑ + H2O （3分）（3）2 mol （2分）（4）2Fe(OH)2+ +2H2OFe2(OH)42+ + 2H+ （3分）（5）D （2分）（6）5.6 （2分） 偏高 （2分）

【解析】

試題分析：（1）制備硫酸亞鐵，應與硫酸鋁分離，應調(diào)節(jié)溶液pH生成Al（OH）3，要避免生成應Fe（OH）2沉淀，控制pH在4.4～7.5之間；（2）NaNO2可氧化亞鐵離子為鐵離子，本身變?yōu)镹O，故反應方程式為2H+ + Fe2++ NO2- = Fe3+ + NO↑ + H2O；（3）11.2LO2的物質的量為0.5mol，則得到電子0.5mol×4=2mol，1molNaNO2被還原生成NO，化合價由+3價降低到+2價，得到1mol電子，故可節(jié)約2molNaNO2；（4）[Fe（OH）]2+離子，可部分水解生成[Fe2（OH）4]2+聚合離子，根據(jù)電荷守恒和質量守恒可寫出反應的離子方程式為2[Fe（OH）]2++2H2O[Fe2（OH）4]2++2H+；（5）檢驗所得產(chǎn)品中是否含有Fe2+，可使用酸性KMnO4溶液；（6）根據(jù)所給反應可得關系式Fe3+~S2O32-，所以n(Fe3+)=n(Na2S2O3)=0.1000mol/L×0.020L=0.0020mol，溶液中鐵元素的總含量為0.0020mol×56g/mol÷0.020L=5.6g/L；若滴定前溶液中H2O2沒有除盡，則H2O2也可氧化I-得到I2，消耗的Na2S2O3將偏多，導致所測定的鐵元素的含量偏高。

考點：考查鐵及其化合物的性質及氧化還原反應知識。