Question

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

（1）加入少量NaHCO₃的目的是调节pH在           范围内，使溶液中的        沉淀(写离子符号)。

（2）反应Ⅱ中加入NaNO₂的目的是                发生反应的离子方程式为                            

（3）在实际生产中，反应Ⅱ常同时通入O₂以减少NaNO₂的用量，若参与反应的O₂有11.2 L（标准状况），则相当于节约NaNO₂的物质的量为            。

（4）碱式硫酸铁溶于水后产生的Fe(OH)²⁺离子，Fe(OH)²⁺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                                                      

（5）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⁺，应使用的最佳试剂为         。

A．溴水            B．KSCN溶液      C．NaOH溶液      D．酸性KMnO₄溶液

Answer 1

【知识点】氧化还原反应原理、铁及其化合物的性质  B2  B3  C3

【答案解析】(1)4.4--7.5     Al³⁺

(2)氧化Fe²⁺    2H⁺+Fe²⁺+NO^2-=Fe³⁺+NO↑+H₂O

(3)2mol     (4)2Fe(OH)²⁺+2H₂OFe₂(OH)₄²⁺+2H⁺     (5)D

   解析：(1)根据部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH：Al(OH)₃完全沉淀的pH要达到4.4，而Fe(OH)₂开始沉淀的pH为7.5，溶液中含Fe²⁺和Al³⁺，为了使Al³⁺形成沉淀除去而不影响Fe²⁺，调节pH在4.4--7.5 范围内。

（2）通过流程图知道，反应Ⅱ中加入NaNO₂实现了硫酸亚铁到硫酸铁的转化，所以目的是氧化Fe²⁺，根据Fe²⁺氧化为Fe³⁺，NO^2-还原为NO，得离子方程式为：2H⁺+Fe²⁺+NO^2-=Fe³⁺+NO↑+H₂O

（3）标准状况11.2 LO₂的物质的量为0.5mol，转移电子0.5mol×4=2mol，利用电子守恒，则相当于节约NaNO₂的物质的量为：2mol÷（2－1）=2mol。

（4）根据提示：Fe(OH)²⁺可部分水解生成Fe₂(OH)₄²⁺ 聚合离子，即可写出离子方程式。

（5）根据题意需要在有Fe³⁺存在的情况下检验Fe²⁺，所以应该利用Fe²⁺的还原性进行检验，

应使用的最佳试剂为酸性KMnO₄溶液。

【思路点拨】本题利用流程图的形式考查了氧化还原反应原理、铁及其化合物的性质，

关键是明白流程图的各个环节及题目中的数据信息。