Question

以富含硫酸亞鐵的工業(yè)廢液為原料生產(chǎn)氧化鐵的工藝如下（部分操作和條件略）：
Ⅰ．從廢液中提純并結(jié)晶出FeSO₄?7H₂O．Ⅱ．將FeSO₄?7H₂O配制成溶液．
Ⅲ．FeSO₄溶液與稍過量的NH₄HCO₃溶液混合，得到含F(xiàn)eCO₃的濁液．
Ⅳ．將濁液過濾，用90℃熱水洗滌沉淀，干燥后得到FeCO₃固體．
Ⅴ．煅燒FeCO₃，得到Fe₂O₃固體．
已知：NH₄HCO₃在熱水中會分解．
（1）Ⅰ中，加足量的鐵屑除去廢液中的Fe³⁺，該反應(yīng)的離子方程式是

 

．
（2）Ⅱ中，需加一定量酸，該酸最好是

 

．運(yùn)用化學(xué)平衡原理以及離子方程式簡述該酸的作用

 

．
（3）Ⅲ中，生成FeCO₃的離子方程式是

 

若FeCO₃濁液長時間暴露在空氣中，會有部分固體表面變?yōu)榧t褐色，該變化的化學(xué)方程式是

 

．
（4）Ⅳ中，通過檢驗(yàn)SO₄^2-來判斷沉淀是否洗滌干凈，檢驗(yàn)SO₄^2-的操作是

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：鐵鹽和亞鐵鹽的相互轉(zhuǎn)變,硫酸根離子的檢驗(yàn)

專題：

分析：（1）Fe可以和三價鐵反應(yīng)生成亞鐵離子；
（2）FeSO₄?7H₂O配制成溶液的過程中，亞鐵離子易水解，根據(jù)平衡移動原理來分析；
（3）亞鐵離子和碳酸氫根離子相互促進(jìn)水解生成碳酸亞鐵和二氧化碳，亞鐵離子易被氧氣氧化為三價鐵；
（4）根據(jù)硫酸根離子可以和鋇離子反應(yīng)生成不溶于硝酸的白色沉淀來檢驗(yàn)硫酸根離子．

解答： 解：（1）Fe可以和三價鐵反應(yīng)生成亞鐵離子，即Fe+2Fe³⁺=3Fe²⁺，故答案為：Fe+2Fe³⁺=3Fe²⁺；
（2）FeSO₄?7H₂O配制成溶液的過程中，亞鐵離子易水解，F(xiàn)e²⁺+2H₂O?Fe（OH）₂+2H⁺，加入硫酸配制可以使得化學(xué)平衡逆向移動，抑制亞鐵離子的水解，
故答案為：硫酸；加入硫酸，H⁺濃度增大，使Fe²⁺+2H₂OFe（OH）₂+2H⁺的平衡向逆反應(yīng)方向移動，從而抑制Fe²⁺的水解；
（3）FeSO₄溶液與稍過量的NH₄HCO₃溶液混合，亞鐵離子和碳酸氫根離子雙水解生成碳酸亞鐵和二氧化碳，即Fe²⁺+2HCO₃^-=FeCO₃↓+CO₂↑+H₂O，生成的碳酸亞鐵中，亞鐵離子易被氧氣氧化為三價鐵，即4FeCO₃+O₂+6H₂O=4CO₂↑+4Fe（OH）₃，
故答案為：Fe²⁺+2HCO₃^-=FeCO₃↓+CO₂↑+H₂O；4FeCO₃+O₂+6H₂O=4CO₂↑+4Fe（OH）₃；
（4）硫酸根離子可以和鋇離子反應(yīng)生成不溶于硝酸的白色沉淀，檢驗(yàn)硫酸根是否存在可以驗(yàn)證沉淀是否洗凈，具體做法是：少量洗滌后的試液放入試管中，滴加酸化的氯化鋇溶液，若無白色沉淀生成，則沉淀洗滌干凈，
故答案為：取少量洗滌后的試液放入試管中，滴加酸化的氯化鋇溶液，若無白色沉淀生成，則沉淀洗滌干凈．

點(diǎn)評：本題考查了亞鐵離子和鐵離子的性質(zhì)、水解平衡移動原理的應(yīng)用，題目難度中等，側(cè)重于基礎(chǔ)知識的考查，注意把握鹽的水解原理的應(yīng)用．