Question

堿式硫酸鐵[Fe(OH)SO₄]是一種用于污水處理的新型高效絮凝劑，在醫(yī)藥上也可用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)堿式硫酸鐵的工藝流程如下：

已知：部分陽離子以氫氧化物形式沉淀時(shí)溶液的pH見下表：

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

（1）加入少量NaHCO₃的目的是調(diào)節(jié)pH在           范圍內(nèi)，使溶液中的        沉淀(寫離子符號(hào))。

（2）反應(yīng)Ⅱ中加入NaNO₂的目的是                發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為                            

（3）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，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            。

（4）堿式硫酸鐵溶于水后產(chǎn)生的Fe(OH)²⁺離子，F(xiàn)e(OH)²⁺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                                                     

（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)使用的最佳試劑為         。

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

Answer 1

【知識(shí)點(diǎn)】氧化還原反應(yīng)原理、鐵及其化合物的性質(zhì)  B2  B3  C3

【答案解析】(1)4.4--7.5     Al³⁺

(2)氧化Fe²⁺    2H⁺+Fe²⁺+NO^2-=Fe³⁺+NO↑+H₂O

(3)2mol     (4)2Fe(OH)²⁺+2H₂OFe₂(OH)₄²⁺+2H⁺     (5)D

   解析：(1)根據(jù)部分陽離子以氫氧化物形式沉淀時(shí)溶液的pH：Al(OH)₃完全沉淀的pH要達(dá)到4.4，而Fe(OH)₂開始沉淀的pH為7.5，溶液中含F(xiàn)e²⁺和Al³⁺，為了使Al³⁺形成沉淀除去而不影響Fe²⁺，調(diào)節(jié)pH在4.4--7.5 范圍內(nèi)。

（2）通過流程圖知道，反應(yīng)Ⅱ中加入NaNO₂實(shí)現(xiàn)了硫酸亞鐵到硫酸鐵的轉(zhuǎn)化，所以目的是氧化Fe²⁺，根據(jù)Fe²⁺氧化為Fe³⁺，NO^2-還原為NO，得離子方程式為：2H⁺+Fe²⁺+NO^2-=Fe³⁺+NO↑+H₂O

（3）標(biāo)準(zhǔn)狀況11.2 LO₂的物質(zhì)的量為0.5mol，轉(zhuǎn)移電子0.5mol×4=2mol，利用電子守恒，則相當(dāng)于節(jié)約NaNO₂的物質(zhì)的量為：2mol÷（2－1）=2mol。

（4）根據(jù)提示：Fe(OH)²⁺可部分水解生成Fe₂(OH)₄²⁺ 聚合離子，即可寫出離子方程式。

（5）根據(jù)題意需要在有Fe³⁺存在的情況下檢驗(yàn)Fe²⁺，所以應(yīng)該利用Fe²⁺的還原性進(jìn)行檢驗(yàn)，

應(yīng)使用的最佳試劑為酸性KMnO₄溶液。

【思路點(diǎn)撥】本題利用流程圖的形式考查了氧化還原反應(yīng)原理、鐵及其化合物的性質(zhì)，

關(guān)鍵是明白流程圖的各個(gè)環(huán)節(jié)及題目中的數(shù)據(jù)信息。