Question

（11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：部分陽離子以氫氧化物形式沉淀時(shí)溶液的pH見下表：

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

回答下列問題：

（1） 加入少量NaHCO3的目的是調(diào)節(jié)pH在 范圍內(nèi)，使溶液中的 沉淀(寫離子符號(hào))。

（2）反應(yīng)Ⅱ中的離子方程式為 。

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

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

（5）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

（1）4.4 ～ 7.5； Al3+ （2）2H＋＋Fe2＋＋NO2－=Fe3＋＋H2O＋NO↑

（3）2mol （4）2[Fe（OH）]2++2H2O＝[Fe2（OH）4]2++2H+ （5）D

【解析】

試題分析：（1）由題意可知，過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↑，制備硫酸亞鐵，應(yīng)與硫酸鋁分離，應(yīng)調(diào)節(jié)溶液pH生成Al（OH）3，要避免生成應(yīng)Fe（OH）2沉淀，控制pH在4.4～7.5之間；

（2）反應(yīng)Ⅱ是亞硝酸鈉氧化亞鐵離子便于鐵離子沉淀分離，離子方程式為2H＋＋Fe2＋＋NO2－=Fe3＋＋H2O＋NO↑；

（3）流程產(chǎn)物分析可知O2與NaNO2在反應(yīng)中做氧化劑；n（O2）＝11.2L÷22.4L/mol＝0.5mol，則得到電子0.5mol×4＝2mol，1molNaNO2被還原生成NO，化合價(jià)由+3價(jià)降低到+2價(jià)，得到1mol電子，因此相當(dāng)于NaNO2的物質(zhì)的量為 2mol；

（4）[Fe（OH）]2+離子，可部分水解生成[Fe2（OH）4]2+聚合離子，根據(jù)電荷守恒和質(zhì)量守恒可寫出反應(yīng)的離子方程式為2[Fe（OH）]2++2H2O＝[Fe2（OH）4]2++2H+；

（5）A、氯水可以氧化亞鐵離子為鐵離子，溶液顏色變化不明顯，不能檢驗(yàn)亞鐵離子，故A不符合；B、KSCN溶液和亞鐵離子不反應(yīng)，無現(xiàn)象發(fā)生，故B不符合；C、NaOH溶液加入和鐵離子反應(yīng)生成紅褐色沉淀不能檢驗(yàn)是否存在亞鐵離子，故C不符合；D、酸性KMnO4溶液氧化亞鐵離子高錳酸鉀溶液褪色，故D符合；故選D。

考點(diǎn)：考查物質(zhì)制備實(shí)驗(yàn)原理的設(shè)計(jì)