Question

【题目】为了保护环境，充分利用资源，可将工业废弃物转变成重要的化工原料。回答下列问题：

（1）可用NaClO3氧化酸性FeCl2废液得到FeCl3，FeCl3具有净水作用，但腐蚀设备。

①写出NaClO3氧化酸性FeCl2的离子方程式：__________________________。

②若酸性FeCl2废液中：c(Fe2+)=2.0×10-2 mol∕L，c(Fe3+)=1.0×10-3 mol∕L，c(Cl－)=5.3×10-2 mol∕L，则该溶液的pH约为_________。

③FeCl3净水的原理是：___________________________（用离子方程式及适当文字回答）；

（2）可用废铁屑为原料，按下图的工艺流程制备聚合硫酸铁（PFS），PFS是一种新型的

絮凝剂，处理污水比FeCl3高效，且腐蚀性小。

①酸浸时最合适的酸是______________。

②反应釜中加入的氧化剂，下列试剂中最合适的是____________（填标号）。

a．HNO3 b．KMnO4 c．Cl2 d．H2O2

检验其中Fe2+是否完全被氧化，应选择__________（填标号）。

a．K3[Fe(CN)6]溶液 b．Na2SO3溶液 c．KSCN溶液

③生成PFS的离子方程式为：xFe3+＋yH2O Fex(OH)y(3x-y)+＋yH+欲使平衡正向移动可采用的方法是____________（填标号）。

a．加入NaHCO3 b．降温 c．加水稀释 d．加入NH4Cl

Answer 1

【答案】ClO3－＋6Fe2+＋6H+＝Cl－＋6Fe3+＋3H2O 2 Fe3+＋3H2O3H+＋Fe(OH)3，水解生成的Fe(OH)3胶体粒子能吸附水中的悬浮杂质 硫酸 d a ac

【解析】

（1）①酸性条件下，ClO3－将Fe2+氧化为Fe3+，同时Cl元素化合价从+5价降低为-1价，反应的离子方程式为：ClO3－＋6Fe2+＋6H+＝Cl－＋6Fe3+＋3H2O；正确答案：ClO3－＋6Fe2+＋6H+＝Cl－＋6Fe3+＋3H2O；

②根据溶液电荷守恒可得：2c(Fe2+)+3c(Fe3+)+c(H+)=c(Cl－)+c(OH-)代入数据计算得：c(H+)=c(OH-)+10-2，根据KW=c(H+)× c(OH-)=10-14可知c(OH-)可以忽略不计，则c(H+)≈10-2，故该溶液pH约为2；

③ Fe3+在溶液中发生部分水解：Fe3+＋3H2O3H+＋Fe(OH)3，水解生成的Fe(OH)3胶体粒子能吸附水中的悬浮杂质，故可作净水剂；正确答案：Fe3+＋3H2O3H+＋Fe(OH)3，水解生成的Fe(OH)3胶体粒子能吸附水中的悬浮杂质；

（2）①使用硫酸，既能保证铁屑被充分溶解，又不引入其它酸根离子；正确答案：硫酸；

②为了不引入其它杂质离子，反应釜中最合适的氧化剂是H2O2，故选d项；

K3[Fe(CN)6]溶液遇Fe2+反应生成蓝色沉淀，因此若溶液中Fe2+未被完全氧化，则产生蓝色沉淀，若Fe2+被完全氧化，则无蓝色沉淀，故选a项；

③a、NaHCO3 可以与 H+反应使得H+浓度降低，使得平衡正向移动，故选a项；

b、水解反应为吸热反应，降低温度使得平衡逆向移动，故不选b项；

c、加水稀释，促进水解，即平衡正向移动，故选c项；

d、NH4Cl水解使溶液显酸性，可以抑制Fe3+水解，平衡逆向移动，故不选d项；

综上分析可知只有ac符合题意；正确选项ac。