Question

14．以氯化鉀和硫酸亞鐵為原料生產(chǎn)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NH₄⁺的水解程度小于HCO₃^-的水解程度．
（2）寫出沉淀池Ⅰ中反應的化學方程式2NH₄HCO₃+FeSO₄=FeCO₃↓+（NH₄ ）₂SO₄+CO₂↑+H₂O，該反應必須控制的反應條件是反應溫度低于30℃．
（3）煅燒FeCO₃制鐵紅的方程式4FeCO₃+O₂ $\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe₂O₃+4CO₂，寫出用K₃[Fe（CN）₆]溶液檢驗沉淀池Ⅰ中Fe²⁺沉淀是否完全的離子方程式：3Fe²⁺+2[Fe（CN）₆]^3-═Fe₃[Fe（CN）₆]₂↓．
（4）酸化的目的是除去溶液中的HCO₃^-，反應的離子方程式為H⁺+HCO₃^-=H₂O+CO₂↑．
（5）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N、S、K等元素．

Answer 1

分析 （1）NH₄HCO₃為弱酸弱堿鹽，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之間發(fā)生雙水解反應生成碳酸亞鐵和二氧化碳，碳酸氫銨受熱易分解；
（3）在空氣中煅燒FeCO₃生成氧化鐵和二氧化碳，亞鐵被氧化，F(xiàn)e²⁺與K₃[Fe（CN）₆]溶液形成特征藍色沉淀；
（4）根據(jù)除雜的方法結合實驗目的來回答，碳酸氫根離子和氫離子反應生成二氧化碳和水；
（5）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為弱酸弱堿鹽，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，反應的原理方程式為：2NH₄HCO₃+FeSO₄=FeCO₃↓+（NH₄ ）₂SO₄+CO₂↑+H₂O，為防止較高溫度下碳酸氫銨的分解（30℃以上NH₄HCO₃大量分解），要注意溫度的選擇，反應溫度低于30℃，
故答案為：2NH₄HCO₃+FeSO₄=FeCO₃↓+（NH₄ ）₂SO₄+CO₂↑+H₂O；反應溫度低于30℃；
（3）在空氣中煅燒FeCO₃生成氧化鐵和二氧化碳，亞鐵被氧化，方程式為4FeCO₃+O₂ $\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe₂O₃+4CO₂，沉淀池Ⅰ中Fe²⁺未沉淀完全，用K₃[Fe（CN）₆]溶液檢驗，生成特征藍色沉淀，反應的離子反應方程式為：3Fe²⁺+2[Fe（CN）₆]^3-═Fe₃[Fe（CN）₆]₂↓，

故答案為：4FeCO₃+O₂ $\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe₂O₃+4CO₂；3Fe²⁺+2[Fe（CN）₆]^3-═Fe₃[Fe（CN）₆]₂↓；
（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^-，反應為：H⁺+HCO₃^-=H₂O+CO₂↑；，
故答案為：除去溶液中的HCO₃^-；H⁺+HCO₃^-=H₂O+CO₂↑；
（5）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(chǎn)題型，主要考查學生分析和解決問題的能力，掌握鹽類的水解原理、亞鐵離子的檢驗、工藝流程的正確解讀是解答關鍵，題目難度中等．