Question

以氯化钾和钛白厂的副产品硫酸亚铁为原料生产硫酸钾、过二硫酸钠和氧化铁红颜料，原料的综合利用率较高．其主要流程如下：

（1）反应I前需在FeSO₄溶液中加入______（填字母），以除去溶液中的Fe³⁺．
A．锌粉　　 B．铁屑　　 C．KI溶液　　 D．H₂
（2）反应Ⅰ需控制反应温度低于35℃，其目的是______．
（3）工业生产上常在反应Ⅲ的过程中加入一定量的醇类溶剂，其目的是______．
（4）反应Ⅳ常被用于电解生产（NH₄）₂S₂O₈（过二硫酸铵）．电解时均用惰性电极，阳极发生地电极反应可表示为______．

Answer 1

解：（1）在FeSO₄溶液中除去溶液中的Fe³⁺，最好选用铁屑或铁粉，故答案为：B；
（2）如果温度过高会导致NH₄HCO₃分解同样也会加快Fe²⁺的水解（温度越高水解速率越快）这样会使原料利用率降低，故答案为：防止NH₄HCO₃分解（或减少Fe²⁺的水解）；
（3）由题目看出在Ⅲ反应中生成的K₂SO₄为固体，而K₂SO₄在无机溶剂中溶解度是比较大的，要想使K₂SO₄析出只能降低其溶解度所以加入醇类溶剂目的降低K₂SO₄的溶解度，故答案为：降低K₂SO₄的溶解度，有利于K₂SO₄析出；
（4）根据阴阳极反应原理阳极失电子发生氧化反应，此题实质是电解硫酸铵溶液，在根据反应后的产物得出正确的答案，故答案为：2SO₄^2--2e^-═S₂O₈^2-．
分析：（1）FeSO₄易被氧化，加入铁屑发生反应2Fe²⁺+Fe=2Fe³⁺，以达到除去Fe³⁺的目的，除杂时还要考虑不能引入新杂质；
（2）NH₄HCO₃易分解，反应时必须降低温度，同样也会加快Fe²⁺的水解．
（3）K₂SO₄易溶于水，但难溶于有机溶剂，要想使K₂SO₄析出需加入醇类溶剂，降低其溶解度．
（4）反应Ⅲ中为硫酸铵溶液，通过电解后生成（NH₄）₂S₂O₈和氢气，根据化合价变化可知阳极反应为：
2SO₄^2--2e^-═2S₂O₈^2-．
点评：此题为化工生产题型，主要考查化合物性质，电极方程式书写．做此类题要分析清楚每一个环节目的和结果是什么．这样才能判断各反应后的产物分别是什么．