题目内容
【题目】以富含硫酸亚铁的工业废液为原料生产氧化铁的工艺如下（部分操作和条件略）：
I.从废液中提纯并结晶出FeSO4·7H2O;
Ⅱ.将FeSO4·7H2O配制成溶液
Ⅲ.将FeSO4溶液与稍过量的NH4HCO3溶液混合，得到含FeCO3的浊液
Ⅳ.将浊液过滤，用90℃热水洗涤沉淀，干燥后得到FeCO3固体；
V.煅烧FeCO3，得到Fe2O3固体
已知：NH4HCO3在热水中分解
(1)I中，加足量的铁屑除去废液中的Fe3+，该反应的离子方程式是____。
(2)Ⅱ中，需加一定量硫酸，运用化学平衡原理简述硫酸的作用______________。
(3)Ⅲ中，生成FeCO3的离子方程式是________。若FeCO3浊液长时间暴露在空气中，会有部分固体表面变为红褐色，该变化的化学方程式是_____________。
(4)Ⅳ中，通过检验SO42-来判断沉淀是否洗涤干净。检验SO42-的操作是 __________。
(5)已知煅烧FeCO3的化学方程式是：____________。现煅烧464.0 kg FeCO3，得到316.8 kg产品。若产品中杂质只有Fe2O3，则该产品中Fe2O3的质量是____kg。
【答案】 (1) Fe+2Fe3+=3Fe2+ 加入硫酸，氢离子浓度增大，使得水解平衡Fe2++2H2O
Fe(OH)2+2H+逆向移动，从而抑制硫酸亚铁的水解 Fe2++2HCO3-=FeCO3↓+CO2↑+H2O 4FeCO3+O2+6H2O=4CO2↑+4 Fe(OH)3 取少量洗涤后的试液放入试管中，滴加酸化的氯化钡溶液，若无白色沉淀生成，则沉淀洗涤干净 4FeCO3+O2=2Fe2O3+4CO2 288.0g
【解析】（1）Fe3＋具有氧化性，能氧化Fe生成Fe2＋：2Fe3＋ + Fe＝3Fe2＋；（2）由于Fe2＋水解，加入H2SO4，氢离子浓度增大，使得水解平衡Fe2++2H2O
Fe(OH)2+2H+逆向移动，从而抑制硫酸亚铁的水解；（3）Fe2＋与HCO3―在溶液中发生反应生成FeCO3：Fe2＋ + 2HCO3―＝FeCO3↓+ CO2↑+ H2O；FeCO3在被O2氧化最终生成Fe(OH)3而出现红褐色：4FeCO3 + O2 + H2O＝Fe(OH)3 ↓+ 4CO2↑；（4）SO42―的检验一般采用BaCl2溶液，根据溶液与BaCl2溶液反应是否有白色沉淀产生来判断溶液中是否存在SO42―。检验SO42-的操作是：取少量洗涤后的试液放入试管中，滴加盐酸酸化的氯化钡溶液，若无白色沉淀生成，则沉淀洗涤干净；（5）464kg FeCO3中含有Fe元素4×103mol，设产品中FeO xmol ，Fe2O3ymol，则有：x + 2y＝4×103，72x + 160y＝316.8×103，解得x＝2.2×103mol，y＝1.8×103mol，故Fe2O3的质量＝1.8×103mol×160g/mol＝288.0kg。
阅读快车系列答案【题目】重金属元素铬的毒性较大，含铬废水需经处理达标后才能排放。
Ⅰ.某工业废水中主要含有Cr3+，同时还含有少量的Fe3+、Al3+、Ca2+和Mg2+等，且酸性较强。为回收利用，通常采用如下流程处理：
注：部分阳离子常温下以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH见下表
氢氧化物 | Fe(OH)3 | Fe(OH)2 | Mg(OH)2 | Al(OH)3 | Cr(OH)3 |
pH | 3.7 | 9.6 | ll.l | 8 | 9(>9溶解) |
（1）氧化过程中可代替H2O2加入的试剂是________(填序号)。
A.HNO3 B.Na2O2 C.FeCl3 D.KMnO4
（2）加入NaOH溶液调整溶液pH＝8时，除去的离子是________(填ABCD序号)；已知钠离子交换树脂的原理：Mn+＋nNaR→MRn＋nNa+，此步操作被交换除去的杂质离子是__________(填ABCD序号)。
A.Fe3+ B.Ca2+ C.Al3+ D.Mg2+
Ⅱ.酸性条件下，六价铬主要以Cr2O72-形式存在，工业上常用电解法处理含Cr2O72-的废水。实验室利用如图装置模拟处理含Cr2O72-的废水，阳极反应是Fe-2e-=Fe2+，阴极反应式是2H++2e-=H2↑。
（3）电解时能否用Cu电极来代替阳极上的Fe电极？________(填“能”或“不能”)，理由是______________。
（4）电解时阳极附近溶液中Cr2O72-转化为Cr3+的离子方程式为______________。