Question

【題目】堿式硫酸鐵[Fe(OH)SO4]是一種用于污水處理的新型髙效絮凝劑，在醫(yī)藥上也可于治療消化性潰瘍出血。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：

回答下列問題：

（1）粉碎過篩的目的是____________________。

（2）加入少量NaHCO3的目的是________。

（3）反應(yīng)釜中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_______________________。在實(shí)際生產(chǎn)中，常同時通入02以減少NaNO2的用量，若參與反應(yīng)的O2有11.2L(標(biāo)準(zhǔn)狀況），則相當(dāng)于約NaNO2的物質(zhì)的量為________。

（4）聚合釜中溶液的PH必須控制在一定的范圍內(nèi)。PH偏小時Fe3+水解程度弱,PH偏大時則_____________________________________。

（5）采取減壓蒸發(fā)的原因是___________________________________。

Answer 1

【答案】 增大反應(yīng)物接觸面積，提高“酸浸”反應(yīng)速率 調(diào)節(jié)PH,使溶液中的Al3+沉淀 2H++Fe2++ NO2-=Fe3++NO↑+H20 2mol 形成氫氧化鐵沉淀 溫度過高，堿式硫酸鐵分解

【解析】(1)為提高“酸浸”反應(yīng)速率，可通過將固體粉碎過篩達(dá)到選取細(xì)小顆粒，增大反應(yīng)接觸面積來實(shí)現(xiàn)。

(2)為了使Fe3+和Al3+完全分離，可通過加入少量NaHCO3來調(diào)節(jié)溶液pH，使溶液中的Al3+完全沉淀；
(3)反應(yīng)釜中Fe2+在酸性條件下被NO2-氧化為Fe3+，同時得到還原產(chǎn)物NO時發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為2H++Fe2++NO2-=Fe3++NO↑+H2O，n(O2)==0.5mol，則得到電子0.5mol×4=2mol，1mol NaNO2被還原生成NO，化合價由+3價降低到+2價，得到1mol電子，則需要2mol NaNO2；
(4)為防止Fe3+水解生成Fe(OH)3沉淀，產(chǎn)物不純，調(diào)節(jié)溶液pH時不易過大；
(5)蒸發(fā)時選擇減壓蒸發(fā)，可降低沸點(diǎn)，避免高溫下堿式硫酸鐵分解。