题目内容
【题目】[2012·南通二调]（12分）碱式硫酸铁[Fe(OH)SO4]是一种用于污水处理的新型高效絮凝剂，在医药上也可用于治疗消化性溃疡出血。工业上利用废铁屑（含少量氧化铝、氧化铁等）生产碱式硫酸铁的工艺流程如下：
已知：部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表：
沉淀物 | Fe(OH)3 | Fe(OH)2 | Al(OH)3 |
开始沉淀 | 2.3 | 7.5 | 3.4 |
完全沉淀 | 3.2 | 9.7 | 4.4 |
回答下列问题：
（1）加入少量NaHCO3的目的是调节pH，使溶液中的 沉淀，该工艺中“搅拌”的作用是 。
（2）在实际生产中，反应Ⅱ常同时通入O2以减少NaNO2的用量，O2与NaNO2在反应中均作 。若参与反应的O2有11.2L（标准状况），则相当于节约NaNO2的物质的量为 。
（3）碱式硫酸铁溶于水后产生的Fe(OH)2+离子，可部分水解生成Fe2(OH)42+聚合离子。该水解反应的离子方程式为 。
（4）在医药上常用硫酸亚铁与硫酸、硝酸的混合液反应制备碱式硫酸铁。根据我国质量标准，产品中不得含有Fe2+及NO3－。为检验所得产品中是否含有Fe2+，应使用的试剂为 。
A．氯水 B．KSCN溶液 C．NaOH溶液 D．酸性KMnO4溶液
【答案】Al3＋ 加快反应速率 氧化剂 2 mol 2Fe(OH)2＋＋2H2O
Fe2(OH)42+＋2H＋ D
【解析】
根据物质的分离、提纯的方法和基本操作进行分析。
(1)过量的铁使Fe3＋转化成Fe2＋，这样通过调节pH在4.4～7.5，可以使Al3＋全部沉淀，而Fe2＋未沉淀。“搅拌”使得反应物增大接触面积，反应速率加快。本小题答案为：Al3＋；加快反应速率。
(2)从反应Ⅱ知，NaNO2转化为NO，NaNO2作氧化剂，增加O2的量，以减少NaNO2，说明O2也作氧化剂。根据电子转移总数知，NaNO2中N的化合价变化1，而O2的化合价变化4，相当于通入1mol O2节约4mol的NaNO2。若参与反应的O2有11.2 L(标准状况)，则O2物质的量为0.5mol，相当于节约NaNO2的物质的量为2 mol。本小题答案为：氧化剂；2mol。
(3)由Fe(OH)2＋离子水解生成Fe2(OH)42-，由铁守恒可知，多出的OH－应由水提供。该水解反应的离子方程式为2Fe(OH)2＋＋2H2O
Fe2(OH)42+＋2H＋。本小题答案为：2Fe(OH)2＋＋2H2OFe2(OH)42+＋2H＋。
(4)要检验是否存在Fe2＋，必须排除Fe3＋的干扰，应利用Fe2＋的还原性、能使高锰酸钾溶液褪色，故应选择酸性KMnO4溶液作试剂。本小题答案为：D。
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