Question

[2012·南通二調(diào)]（12分）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(yáng)離子以氫氧化物形式沉淀時(shí)溶液的pH見(jiàn)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(wèn)題：

（1）加入少量NaHCO₃的目的是調(diào)節(jié)pH，使溶液中的         沉淀，該工藝中“攪拌”的作用是          。

（2）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，O₂與NaNO₂在反應(yīng)中均作        。若參與反應(yīng)的O₂有11.2L（標(biāo)準(zhǔn)狀況），則相當(dāng)于節(jié)約NaNO₂的物質(zhì)的量為           。

（3）堿式硫酸鐵溶于水后產(chǎn)生的Fe(OH)²⁺離子，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                 。

（4）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(guó)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)使用的試劑為         。

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

 

Answer 1

【答案】

（12分）（1）Al³⁺   加快反應(yīng)速率

（2）氧化劑   2mol

（3）2Fe(OH)²⁺＋2H₂OFe₂(OH)₄²⁺＋2H⁺

（4）D

【解析】（1）由題意可知，過(guò)量廢鐵屑溶于稀硫酸得FeSO₄、Al₂(SO₄)₃混合溶液，根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知，向混合溶液中加入少量NaHCO₃，沉淀Al³⁺而不沉淀Fe²⁺，反應(yīng)方程式為Al³⁺＋3HCO₃^－＝Al(OH)₃↓＋3CO₂↑。

（2）在酸性溶液中，F(xiàn)e²⁺與NO₂^－發(fā)生反應(yīng)：Fe²⁺＋2H⁺＋NO₂^－＝Fe³⁺＋NO↑＋H₂O，NaNO₂在反應(yīng)中作氧化劑；Fe²⁺與O₂發(fā)生反應(yīng)：4Fe²⁺＋4H⁺＋O₂＝4Fe³⁺＋2H₂O，反應(yīng)中O₂作氧化劑。反應(yīng)中1molO₂得4mole^－，而1mol NO₂^－得1 mole^－，所以11.2L O₂相當(dāng)于NaNO₂的物質(zhì)的量為0.5mol×4＝2mol。

（3）Fe(OH)²⁺水解顯酸性，據(jù)電荷守恒可寫出該反應(yīng)的離子方程式。

（4）在含有Fe³⁺的溶液中檢驗(yàn)Fe²⁺，應(yīng)選用酸性KMnO₄溶液，因現(xiàn)象明顯。