15．(2009·北京)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.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4FeCO3+O22Fe2O3+4CO2。现煅烧464.0 kg
的FeCO3，得到316.8kg产品。若产品中杂质只有FeO，则该产品中Fe2O3的质量是
_______kg。(摩尔质量/g·mol－1：FeCO3-116、Fe2O3-160、FeO-72)
解析：本题综合考查Fe的相关性质、离子方程式的书写、化学方程式的书写、水解规
律的运用、离子检验及化学计算等无机基础知识。
(2)FeSO4+2H2OFe(OH)2+H2SO4，加入H2SO4，平衡逆移，抑制水解。
(3)“红褐色”提示生成Fe(OH)3。
(4)SO42－检验：说明步骤，指明试剂、现象、结论。
(5)设产品中FeO、Fe2O3物质的量分别为a、b。
，
求得：b＝1.8×103 mol
m(Fe2O3)＝1.8×103
mol×160 g·mol－1＝288.0×103
g＝228.0 kg。
答案：(1)Fe+2Fe3+===3Fe2+
(2)加入硫酸，H+浓度增大，使Fe2++2H2OFe(OH)2+2H+的平衡向逆反应方向移
动，从而抑制FeSO4的水解
(3)Fe2++HCO3－===FeCO3↓+H+
4FeCO3+6H2O+O2===4Fe(OH)3+4CO2
(4)取少量洗涤后的滤液放入试管中，滴加酸化的BaCl2溶液，若无白色沉淀产生，则
沉淀洗涤干净
(5)288.0
