Question

鐵鹽、亞鐵鹽在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、生活、污水處理等方面有著極其廣泛的應(yīng)用。

（1）用鐵屑與稀硫酸反應(yīng)制備FeSO₄

①制備原理用離子方程式表示為         。若要提高FeSO₄生成速率，采取下列措施中正確的是         。

A．使用濃硫酸與鐵屑反應(yīng)   

B．使用磨細(xì)的鐵粉反應(yīng)

C．控制溫度在50～70℃     

D．控制溫度在80～100℃

②在上述反應(yīng)過(guò)程中，常會(huì)伴隨發(fā)生反應(yīng)：4Fe²⁺+O₂+4H⁺ 4Fe³⁺+2H₂O 

若要減少產(chǎn)品FeSO₄中Fe³⁺的含量，采取下列措施中正確的是         。

A．控制稀硫酸的濃度不能太高     

B．用去O₂蒸餾水注入濃硫酸配制反應(yīng)所需的稀硫酸

C．反應(yīng)中保持n(Fe)/n(H₂SO₄) >1   

D．反應(yīng)中應(yīng)經(jīng)常添加Fe₂（SO₄）₃攪拌

③反應(yīng)結(jié)束后，將溶液進(jìn)行           、冷卻、過(guò)濾、洗滌即得FeSO₄·7H₂O晶體。

（2）工業(yè)上用含有少量Cu、Al的廢鐵屑制備Fe₂（SO₄）₃

其反應(yīng)及操作流程如下：

①加入NaHCO₃并攪拌，將混合液pH調(diào)控至        范圍內(nèi)，使雜質(zhì)沉淀過(guò)濾除去。

沉淀物	Fe(OH)3	Fe(OH)2	Al(OH)3	Cu(OH)2
開(kāi)始沉淀	2.3	7.5	3.4	4.7
完全沉淀	3.2	9.7	4.4	6.7

 

②反應(yīng)Ⅱ中反應(yīng)的離子方程式是：            。

③生產(chǎn)中，將反應(yīng)Ⅱ產(chǎn)生的NO配比一種氣體X，混合后重新通入反應(yīng)Ⅱ中，該設(shè)計(jì)的目的是        ，氣體X與NO配比的比例是        。

（3）用Fe₂（SO₄）₃處理含S^2-污水時(shí)，有黑色沉淀及淡黃色懸浮物產(chǎn)生，其反應(yīng)的離子方程式是          。

 

Answer 1

【答案】

（1）①  Fe+2H⁺=Fe²⁺+H₂↑     B、C  ②   A、C  ③   過(guò)濾  （2）①  6.7～7.5

②  3Fe²⁺+NO₃^-+4H⁺ =3Fe³⁺+NO↑+2H₂O     ③  節(jié)約Fe(NO₃)₃ 、防止NO污染  3 : 4 

（3）2Fe³⁺+3S^2-  =2 FeS↓+S 

【解析】

試題分析：（1）鐵和氫離子發(fā)生置換反應(yīng)制備硫酸亞鐵，可以使用鐵粉增大接觸面積，加快速率，B正確；但是不能用濃硫酸，鐵在常溫條件下遇濃硫酸鈍化，A錯(cuò)誤；硫酸亞鐵在60℃時(shí)溶解度高，所以選擇溫度在50～70℃，C正確，D錯(cuò)誤。減少Fe²⁺被氧化，控制硫酸濃度，減少H+濃度，平衡逆向移動(dòng)，A正確，B、稀釋濃硫酸應(yīng)該把硫酸向水中加，并不斷攪拌，錯(cuò)誤；C、鐵過(guò)量可以防止Fe²⁺被氧化，正確；D、加入Fe³⁺將會(huì)增加Fe³⁺濃度，錯(cuò)誤。反應(yīng)結(jié)束后，過(guò)濾除去過(guò)量的鐵，再降低溫度，硫酸亞鐵的溶解度減小，析出晶體。(2)廢鐵屑加入過(guò)量的稀硫酸，鐵和鋁溶解，銅不溶，再加NaHCO3調(diào)PH至6.7～7.5之間，Al³⁺、Cu²⁺沉淀，再過(guò)濾，加入氧化劑把Fe²⁺氧化，蒸發(fā)結(jié)晶得產(chǎn)物。為了節(jié)約Fe(NO₃)₃ 、防止NO污染，可以利用氧氣和NO按照3:4反應(yīng)生成硝酸做氧化劑。

考點(diǎn)：考查物質(zhì)的制備、元素化合物性質(zhì)、基本實(shí)驗(yàn)操作、離子方程式的書(shū)寫(xiě)