Question

以氯化鉀和硫酸亞鐵為原料生產硫酸鉀和氧化鐵紅顏料，其主要流程如下：

已知：NH₄HCO₃溶液呈堿性，30℃以上NH₄HCO₃大量分解．
（1）NH₄HCO₃溶液呈堿性的原因是

 

．
（2）寫出沉淀池I中反應的化學方程式

 

，該反應必須控制的反應條件是

 

．
（3）檢驗沉淀池I中Fe²⁺沉淀是否完全的方法是

 

．
（4）酸化的目的是

 

．
（5）在沉淀池II的反應中，為使反應物盡可能多地轉化為生成物，可在反應過程中加入

 

．
a．（NH₄）₂SO₄         b．KCl          c．丙醇       d．水
（6）N、P、K、S都是植物生長所需的重要元素．濾液A可做復合肥料，因為其中含有

 

等元素．

Answer 1

分析：（1）NH₄HCO₃溶液中銨根離子水解顯示酸性，碳酸氫根離子水解顯示堿性；
（2）NH₄HCO₃和FeSO₄之間會發(fā)生雙水解反應，碳酸氫銨受熱易分解；
（3）亞鐵離子遇到硫氰酸鉀不顯色，但是三價鐵遇到硫氰酸鉀顯示紅色；
（4）根據(jù)除雜的方法結合實驗目的來回答；
（5）K₂SO₄易溶于水，但難溶于有機溶劑，要想使K₂SO₄析出需加入醇類溶劑，降低其溶解度；
（6）根據(jù)濾液A的成分來確定含有的元素，結合復合肥料的概念來回答．

解答：解：（1）NH₄HCO₃溶液中銨根離子水解顯示酸性，碳酸氫根離子水解顯示堿性，NH₄⁺的水解程度小于HCO₃^-的水解程度，所以NH₄HCO₃溶液呈堿性，故答案為：NH₄⁺的水解程度小于HCO₃^-的水解程度；
（2）碳酸氫根離子和亞鐵離子之間發(fā)生雙水解反應生成碳酸亞鐵沉淀，并放出二氧化碳，反映的原理方程式為：2NH₄HCO₃+FeSO₄=FeCO₃↓+（NH₄ ）₂SO₄+CO₂↑+H₂O，為防止較高溫度下碳酸氫銨的分解，要注意溫度的選擇，故答案為：2NH₄HCO₃+FeSO₄=FeCO₃↓+（NH₄ ）₂SO₄+CO₂↑+H₂O；反應溫度低于30℃；
（3）亞鐵離子可以被氯氣氧化為三價鐵離子，亞鐵離子遇到硫氰酸鉀不顯色，但是三價鐵遇到硫氰酸鉀顯示紅色，檢驗沉淀池I中Fe²⁺沉淀是否完全的方法是：取沉淀池I的濾液，滴加KSCN溶液后滴加氯水，若無紅色出現(xiàn)，說明沉淀完全，故答案為：取沉淀池I的濾液，滴加KSCN溶液后滴加氯水，若無紅色出現(xiàn)，說明沉淀完全；
（4）沉淀池Ⅰ中，除了生成的碳酸亞鐵之外，溶液匯總會含有過量的碳酸氫銨，加入酸，酸化的目的是除去溶液中的HCO₃^-，故答案為：除去溶液中的HCO₃^-；         
（5）由題目看出在Ⅲ反應中生成的K₂SO₄為固體，而K₂SO₄在無機溶劑中溶解度是比較大的，要想使K₂SO₄析出只能降低其溶解度所以加入醇類溶劑目的降低K₂SO₄的溶解度，故選：c；
（6）濾液A的成分中含有（NH₄ ）₂SO₄以及KCl，即其中含有N、S、K元素，屬于復合肥料，故答案為：N、S、K．

點評：本題為化工生產題型，主要考查學生分析和解決問題的能力，綜合性較強，難度大．