Question

工業(yè)上利用廢鐵屑(含少量氧化鋁、氧化鐵等)生產堿式硫酸鐵[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）流程中加入少量NaHCO3的目的是調節(jié)pH，使溶液中的___________(填“Fe3＋”“Fe2＋”或“Al3＋”)沉淀，則調節(jié)pH的范圍是___________________.

（2）在實際生產中，反應Ⅱ常同時通入O2以減少NaNO2的用量，O2與NaNO2在反應中均作______。若參與反應的O2有11.2 L(標準狀況)，則相當于節(jié)約NaNO2的物質的量為________。用NaNO2的缺點是產生NO污染,若用雙氧水代替NaNO2發(fā)生反應的離子方程式是 。

（3）堿式硫酸鐵溶于水后產生的Fe(OH)2＋離子，可部分水解生成Fe2(OH)聚合離子。該水解反應的離子方程式為____________________________。

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

A. 氯水 B. KSCN溶液 C. NaOH溶液 D. 酸性KMnO4溶液

 

Answer 1

（1）Al3+ 4.4---7.5

（2）氧化劑 2mol Fe2++H2O2+2H+==Fe3++H2O

（3）2Fe（OH）2++2H2OFe2（OH）42-+2H+

（4）D

【解析】

試題分析：（1）根據(jù)題給流程分析，反應Ⅰ中稀硫酸與鐵、氧化鋁、氧化鐵反應的生成物分別是硫酸亞鐵和氫氣、硫酸鋁和水、硫酸鐵和水；由于鐵是過量的，所以生成的硫酸鐵繼續(xù)與鐵反應生成硫酸亞鐵，因此反應I溶液中存在的金屬陽離子有Fe2＋、Al3＋。所以加入NaHCO3的目的是調節(jié)pH，使溶液中的Al3＋沉淀；分析題給數(shù)據(jù)知，調節(jié)pH的范圍是4.4---7.5；（2）反應II中要將亞鐵離子氧化為鐵離子，所以O2與NaNO2在反應中均作為氧化劑；標準狀況下11.2L氧氣的物質的量是0.5mol，1mol氧氣在反應中得到4個電子，所以0.5mol氧氣可以得到2mol電子。亞硝酸鈉中氮元素的化合價是＋3價，其還原產物中氮元素的化合價是＋2價，得到1個電子，根據(jù)電子守恒可知，相當于是節(jié)省了2mol亞硝酸鈉；用雙氧水代替NaNO2發(fā)生反應的離子方程式是Fe2++H2O2+2H+==Fe3++H2O ；（3）[Fe(OH)]2＋離子可部分水解生成[Fe2(OH)4]2＋聚合離子，則根據(jù)電荷守恒可知一定還有氫離子生成，所以反應的離子方程式為2[Fe(OH)]2＋＋2H2O[Fe2(OH)4]2＋＋2H＋；（4）因為產品中含有Fe3+，檢驗所得產品中是否含有Fe2＋，可利用其還原性，應使用的試劑為酸性KMnO4溶液，選D。

考點：考查物質制備工藝流程的有關判斷、氧化還原反應的應用與計算。