Question

【題目】硫酸亞鐵是利用鈦鐵礦（主要成分FeTiO3）制金屬鈦的副產(chǎn)品，價(jià)格低。以硫酸亞鐵為原料制備高效凈水劑高鐵酸鉀(K2FeO4)可大大降低成本。其生產(chǎn)工藝如下：

已知：NaNO2是在空氣中將Fe2+氧化為鐵黃(FeOOH)的催化劑；鐵黃微溶于酸。

請(qǐng)問(wèn)答下列問(wèn)題：

(1)寫(xiě)出反應(yīng)①生成鐵黃(FeOOH)的離子方程式：__________________________________，

在通入O2“氧化”FeSO4的過(guò)程中，溶液的pH________（填“增大”“減小”或“不變”）

(2)“過(guò)濾、洗滌、干燥”制備鐵黃時(shí)，檢驗(yàn)鐵黃表面已洗滌干凈的操作是_____。

(3)寫(xiě)出反應(yīng)③的化學(xué)方程式： ____。

(4)在溶液I中加KOH固體的目的是_____。

(5) K2FeO4可作為新型多功能水處理劑的原因是____。

(6)該工藝每消耗標(biāo)準(zhǔn)狀況下ll2LCl2理論上得到____g K2FeO4。

(7)鈦鐵礦加入濃硫酸除生成TiOSO4外，還生成水和另外一種硫酸鹽，且反應(yīng)前后鐵的化合價(jià)不變，化學(xué)方程式為____。

Answer 1

【答案】 4Fe2++O2 +6H2O 4FeOOH↓+8H+ 減小 取少量最后一次的洗滌液于試管中，滴加鹽酸酸化的BaCl2溶液，若無(wú)白色沉淀生成，則說(shuō)明已被洗凈 2FeOOH +3KC1O+4KOH =2 K2FeO4+3H2O+3KCl 除KCl；為下一步反應(yīng)提供反應(yīng)物；除去過(guò)量Cl2 K2FeO4具有強(qiáng)氧化性，能殺菌消毒；消毒過(guò)程中白身被還原為Fe3+，F(xiàn)e3+水解生成Fe(OH)3膠體能吸附水中懸浮雜質(zhì)而沉降 660 FeTiO3+2H2SO4=TiOSO4+FeSO4+2H2O

【解析】 (1)反應(yīng)①中硫酸亞鐵在亞硝酸鈉存在時(shí)被氧氣氧化生成鐵黃(FeOOH)的離子方程式為4Fe2++O2 +6H2O 4FeOOH↓+8H+，根據(jù)方程式可知，在通入O2“氧化”FeSO4的過(guò)程中，溶液的酸性逐漸增強(qiáng)，pH減小，故答案為：4Fe2++O2 +6H2O 4FeOOH↓+8H+；減小；

(2)鐵黃表面附著少量硫酸鈉溶液，檢驗(yàn)鐵黃表面已洗滌干凈的操作為取少量最后一次的洗滌液于試管中，滴加鹽酸酸化的BaCl2溶液，若無(wú)白色沉淀生成，則說(shuō)明已被洗凈，故答案為：取少量最后一次的洗滌液于試管中，滴加鹽酸酸化的BaCl2溶液，若無(wú)白色沉淀生成，則說(shuō)明已被洗凈；

(3)根據(jù)流程圖，反應(yīng)③中鐵黃與堿性次氯酸鉀溶液反應(yīng)生成K2FeO4，反應(yīng)的化學(xué)方程式為，故答案為：2FeOOH +3KC1O+4KOH =2 K2FeO4+3H2O+3KCl；

(4)在溶液I中加KOH固體可以除去過(guò)量Cl2，也可以為下一步反應(yīng)提供反應(yīng)物，故答案為：除KCl；為下一步反應(yīng)提供反應(yīng)物；除去過(guò)量Cl2等；

(5) K2FeO4具有強(qiáng)氧化性，能殺菌消毒；消毒過(guò)程中白身被還原為Fe3+，Fe3+水解生成Fe(OH)3膠體能吸附水中懸浮雜質(zhì)而沉降，使得K2FeO4成為新型多功能水處理劑，故答案為：K2FeO4具有強(qiáng)氧化性，能殺菌消毒；消毒過(guò)程中白身被還原為Fe3+，Fe3+水解生成Fe(OH)3膠體能吸附水中懸浮雜質(zhì)而沉降；

(6) 標(biāo)準(zhǔn)狀況下112LCl2的物質(zhì)的量為5mol，氯氣與氫氧化鉀反應(yīng)生成次氯酸鉀，可以得到5molKClO，根據(jù)2FeOOH +3KC1O+4KOH =2 K2FeO4+3H2O+3KCl�？梢缘玫�5mol×= mol K2FeO4，質(zhì)量為 mol×198g/mol=660g，故答案為：660；

(7)鈦鐵礦(主要成分FeTiO3)加入濃硫酸除生成TiOSO4外，還生成水和另外一種硫酸鹽，在TiOSO4中Ti的化合價(jià)為+4價(jià)，則FeTiO3中Fe的化合價(jià)為+2價(jià)，反應(yīng)前后鐵的化合價(jià)不變，則該硫酸鹽為硫酸亞鐵，反應(yīng)的化學(xué)方程式為FeTiO3+2H2SO4=TiOSO4+FeSO4+2H2O，故答案為：FeTiO3+2H2SO4=TiOSO4+FeSO4+2H2O。