Question

以富含硫酸亞鐵的工業(yè)廢液為原料生產(chǎn)氧化鐵的工藝如下（部分操作和條件略）；
I 從廢液中提純并結晶出FeSO₄?7H₂O．
II將FeSO₄溶液與稍過量的NH₄HCO₃溶液混合，得到含F(xiàn)eCO₃的濁液
IV 將濁液過濾，用90．C熱水洗滌沉淀，干燥后得到FeCO₃固體
V煅燒FeCO₃，得到Fe₂O₃固體
已知：NH₄HCO₃在熱水中分解
（1）I中，加足量的鐵屑除去廢液中的Fe³⁺
（2）該反應的離子方程式是

Fe+2Fe³⁺=3Fe²⁺

（3）II中，生成FeCO₃的離子方程式是

Fe²⁺+2HCO₃^-=FeCO₃+CO₂↑+H₂O

．
（4）若FeCO₃濁液長時間暴露在空氣中，會有部分固體表面變?yōu)榧t褐色，該變化的化學方程式是

4FeCO₃+O₂+6H₂O=4CO₂+4Fe（OH）₃

．
（5）IV中，通過檢驗S

O

2- 4

來判斷沉淀是否洗滌干凈．檢驗S

O

2- 4

操作是

取少量洗滌后的試液放入試管中，滴加酸化的氯化鋇溶液，若無白色沉淀生成，則沉淀洗滌干凈

（6）已知煅燒FeCO₃的化學方程式是4FeCO3+O2

高溫 .

.

2Fe2O3+4CO2，現(xiàn)煅燒464.0kg的FeCO₃，得到316.8kg產(chǎn)品，若產(chǎn)品中雜質(zhì)只有FeO，則該產(chǎn)品中Fe₂O₃的質(zhì)量是

288.0

kg（摩爾質(zhì)量/g?mol^-1：FeCO₃-116   Fe₂O₃-160   FeO-72）

Answer 1

分析：（2）Fe可以和三價鐵反應生成亞鐵離子；
（3）亞鐵離子和碳酸氫根離子相互促進水解生成碳酸亞鐵和二氧化碳；
（4）亞鐵離子易被氧氣氧化為三價鐵；
（5）根據(jù)硫酸根離子可以和鋇離子反應生成不溶于硝酸的白色沉淀來檢驗硫酸根離子；
（6）根據(jù)含鐵元素物質(zhì)的質(zhì)量關系來計算．

解答：解：（2）Fe可以和三價鐵反應生成亞鐵離子，即Fe+2Fe³⁺=3Fe²⁺，故答案為：Fe+2Fe³⁺=3Fe²⁺；
（3）FeSO₄溶液與稍過量的NH₄HCO₃溶液混合，亞鐵離子和碳酸氫根離子雙水解生成碳酸亞鐵和二氧化碳，即Fe²⁺+2HCO₃^-=FeCO₃+CO₂↑+H₂O，故答案為：Fe²⁺+2HCO₃^-=FeCO₃+CO₂↑+H₂O；
（4）生成的碳酸亞鐵中，亞鐵離子易被氧氣氧化為三價鐵，即4FeCO₃+6O₂+H₂O=4CO₂↑+4Fe（OH）₃，故答案為：4FeCO₃+O₂+6H₂O=4CO₂+4Fe（OH）₃；
（5）硫酸根離子可以和鋇離子反應生成不溶于硝酸的白色沉淀，檢驗硫酸根是否存在可以驗證沉淀是否洗凈，具體做法是：少量洗滌后的試液放入試管中，滴加酸化的氯化鋇溶液，若無白色沉淀生成，則沉淀洗滌干凈，故答案為：取少量洗滌后的試液放入試管中，滴加酸化的氯化鋇溶液，若無白色沉淀生成，則沉淀洗滌干凈；

（6）假設Fe₂O₃物質(zhì)的量為x mol，F(xiàn)eO的物質(zhì)的量為y mol，那么滿足：160x+72y=316800；（2x+y）×116=464000，解得x=1800mol，所以產(chǎn)物中Fe₂O₃的質(zhì)量160g/mol×1800mol=288000g=288kg，故答案為：288.0；

點評：本題考查學生鐵元素的不同價態(tài)之間的轉(zhuǎn)化，可以根據(jù)所學知識進行回答，難度較大．