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(yáng)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(kāi)始沉淀
2.3
7.5
3.4
完全沉淀
3.2
9.7
4.4
 
回答下列問(wèn)題:
(1)反應(yīng)Ⅰ中發(fā)生的氧化還原反應(yīng)的化學(xué)方程式為                          
(2)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。該工藝流程中“攪拌”的作用是______________________。
(3)反應(yīng)Ⅱ的離子方程式為                          ___。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11.2 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況),則相當(dāng)于節(jié)約NaNO2的物質(zhì)的量為_(kāi)_______。
(4)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_(kāi)___________________________。
(5)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(guó)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_(kāi)_______(填字母)。
A. 氯水  B. KSCN溶液  C. NaOH溶液  D. 酸性KMnO4溶液
(1) Fe + Fe2(SO4)2 = 2FeSO4
(2)Al3 加快反應(yīng)速率(或使反應(yīng)物充分接觸,意思相近均給分)
(3) Fe2+ + NO2- + 2 H+ = Fe3+ + NO↑ + H2O  ;氧化劑; 2 mol
(4) 2Fe(OH)2+2H2OFe2(OH)42++2H   
(5)D(多選0分)

試題分析:(1)根據(jù)題意及流程圖分析知,反應(yīng)Ⅰ中發(fā)生的反應(yīng)為Al2O3+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2O,F(xiàn)e2O3+3H2SO4= Fe2(SO4)2+3H2O, Fe + Fe2(SO4)2 = 2FeSO4,F(xiàn)e +H2SO4(稀)=FeSO4+H2↑,其中屬于氧化還原反應(yīng)的為Fe + Fe2(SO4)2 = 2FeSO4,(Fe +H2SO4(稀)=FeSO4+H2↑);(2)根據(jù)題意及流程圖分析知,反應(yīng)Ⅰ后溶液的成分為硫酸亞鐵和硫酸鋁的混合溶液,經(jīng)攪拌、過(guò)濾后得硫酸亞鐵溶液,所以加入少量NaHCO3的目的是調(diào)節(jié)pH,使溶液中的Al3沉淀。該工藝流程中“攪拌”的作用是加快反應(yīng)速率;(3)由題給信息知,反應(yīng)Ⅱ中NaNO2中氮元素的化合價(jià)由反應(yīng)前的+3價(jià)降為反應(yīng)后NO中的+2,則硫酸亞鐵中鐵元素的化合價(jià)必然升高,由Fe2+轉(zhuǎn)化為Fe3+,反應(yīng)的離子方程式為Fe2+ + NO2- + 2 H+ = Fe3+ + NO↑ + H2O,反應(yīng)Ⅱ的目的是利用氧化劑將Fe2+氧化為Fe3+,O2與NaNO2在反應(yīng)中做氧化劑;n(O2)=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1mol電子,根據(jù)得失電子數(shù)目相等知,節(jié)約NaNO2的物質(zhì)的量為 2mol;(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(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+;(5)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,錯(cuò)誤;B、KSCN溶液和亞鐵離子混合無(wú)現(xiàn)象發(fā)生,不能檢驗(yàn)亞鐵離子,錯(cuò)誤;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,錯(cuò)誤;D、在含有Fe3+的溶液中檢驗(yàn)Fe2+,應(yīng)選用酸性KMnO4溶液,現(xiàn)象明顯,酸性KMnO4溶液氧化亞鐵離子高錳酸鉀溶液褪色,正確,選D。
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相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來(lái)源:不詳 題型:單選題

下列除雜分離方法正確的是
選項(xiàng)
物質(zhì)
雜質(zhì)
所用試劑
分離方法
A.
KCl
CaCl2
Na2CO3溶液、鹽酸
過(guò)濾
B.
CH3CH2OH
CH3COOH
CaO
蒸餾
C.
NaCl
NH4Cl
NaOH
蒸干
D.
N2
O2
銅網(wǎng)
加熱
 

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源:不詳 題型:填空題

下面是提純大理石(主要雜質(zhì)是氧化鐵)的流程圖:

按要求回答下列問(wèn)題:
(1)在工業(yè)生產(chǎn)中,將塊狀大理石磨成粉末,并在反應(yīng)池中安裝攪拌機(jī)。目的是________。由濾液B得到晶體B,操作過(guò)程包括___________(填操作名稱)、冷卻結(jié)晶。
(2)操作Ⅱ中A物質(zhì)最好應(yīng)選擇___________(填化學(xué)式),在該過(guò)程中要隨時(shí)測(cè)定pH,在實(shí)驗(yàn)室中用pH試紙測(cè)定溶液pH的操作是______________________________。
(3)檢驗(yàn)Fe3+已完全生成Fe(OH)3沉淀的方法是________________________________。
(4)寫出大理石溶解時(shí),發(fā)生反應(yīng)的離子方程式_______________;_________________.

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源:不詳 題型:實(shí)驗(yàn)題

電鍍廠曾采用有氰電鍍工藝,由于排放的廢水中含有的劇毒CN離子,而逐漸被無(wú)氰電鍍工藝替代。處理有氰電鍍的廢水時(shí),可在催化劑TiO2作用下,先用NaClO將CN離子氧化成CNO,再在酸性條件下繼續(xù)被NaClO氧化成N2和CO2。環(huán)保工作人員在密閉系統(tǒng)中用下圖裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn),以證明處理方法的有效性,并測(cè)定CN被處理的百分率。將濃縮后含CN離子的污水與過(guò)量NaClO溶液的混合液共200mL(其中CN的濃度為0.05mol·L-1)倒入甲中,塞上橡皮塞,一段時(shí)間后,打開(kāi)橡皮塞和活塞,使溶液全部放入乙中,關(guān)閉活塞。

回答下列問(wèn)題:
⑴乙中反應(yīng)的離子方程式為                                    
⑵乙中生成的氣體除N2和CO2外,還有HCl及副產(chǎn)物Cl2等,上述實(shí)驗(yàn)是通過(guò)測(cè)定二氧化碳的量來(lái)確定對(duì)CN的處理效果。則丙中加入的除雜試劑是    (填字母)
a.飽和食鹽水   b.飽和NaHCO3溶液  c.濃NaOH溶液   d.濃硫酸
⑶丁在實(shí)驗(yàn)中的作用是           ;裝有堿石灰的干燥管的作用是                               ;
⑷戊中盛有含Ca(OH)20.02mol的石灰水,若實(shí)驗(yàn)中戊中共生成0.82 g沉淀,則該實(shí)驗(yàn)中測(cè)得CN被處理的百分率等于      ;請(qǐng)說(shuō)明該測(cè)得值與實(shí)際處理的百分率相比偏高還是偏低     ?簡(jiǎn)要說(shuō)明可能的原因                
⑸請(qǐng)?zhí)岢鲆粋(gè)能提高準(zhǔn)確度的建議(要有可操作性,不宜使操作變得過(guò)于復(fù)雜)                                                               

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源:不詳 題型:單選題

工業(yè)上或?qū)嶒?yàn)室提純以下物質(zhì)的方法不合理的是(括號(hào)內(nèi)為雜質(zhì))(    )
A.溴苯(溴):加NaOH溶液,分液
B.MgCl2溶液(Fe3+):加MgO固體,過(guò)濾
C.乙酸(水):加新制生石灰,蒸餾
D.硬脂酸(油酸):催化加氫

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源:不詳 題型:填空題

選擇下列實(shí)驗(yàn)方法分離物質(zhì),將分離方法的序號(hào)填在橫線上。
A.萃取分液B.升華C.結(jié)晶D.分液 E.蒸餾 F.層析 G.過(guò)濾
(1)____   __分離飽和食鹽水與沙子的混合物。
(2)__      _從硝酸鉀和氯化鈉的混合液中獲得硝酸鉀。
(3)__      _分離水和汽油的混合物。
(4)__      _分離CCl4(沸點(diǎn)為76.75℃)和甲苯(沸點(diǎn)為110.6℃)的混合物。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源:不詳 題型:實(shí)驗(yàn)題

草酸(乙二酸)可作還原劑和沉淀劑,用于金屬除銹、織物漂白和稀土生產(chǎn)。一種制備草酸(含2個(gè)結(jié)晶水)的工藝流程如右:

回答下列問(wèn)題:
(1)CO和NaOH在一定條件下合成甲酸鈉、甲酸鈉加熱脫氫的化學(xué)反應(yīng)方程式分別為:                                     、                                  。
(2)該制備工藝中有兩次過(guò)濾操作,過(guò)濾操作①的濾液是           ,濾渣是        ;過(guò)濾操作②的濾液是_                       ,濾渣是            。
(3)工藝過(guò)程中③和④的目的是                                                  
(4)有人建議甲酸鈉脫氫后直接用硫酸酸化制備草酸。該方案的缺點(diǎn)是產(chǎn)品不純,其中含有的雜質(zhì)主要是                                       。
(5)結(jié)晶水合草酸成品的純度用高錳酸鉀法測(cè)定。
稱量草酸成品0.250 g溶于水,用0.0500 mol·L-1的酸性KMnO4溶液滴定,至淺粉紅色不消褪,消耗KMnO4溶液15.00 mL,反應(yīng)的離子方程式為                                        
列式計(jì)算該成品的純度                                                            。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源:不詳 題型:單選題

僅通過(guò)物理方法就能從海水中獲得的物質(zhì)是
A.鈉、鎂B.溴、碘C.食鹽、淡水D.氯氣、燒堿

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源:不詳 題型:單選題

只用下列一種試劑,就能將Ba(NO3)2、NaAlO2、NaHCO3、AlCl3四種無(wú)色透明溶液區(qū)別開(kāi)來(lái),這種試劑是   (     )
A.硫酸B.鹽酸C.氨水D.氫氧化鈉溶液

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