题目内容

8．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[Fe（OH）SO4]的工艺流程如下：

请回答下列问题：
（1）反应 I所得溶液中的金属阳离子有Al3+、Fe2+．
（2）加入NaHCO3并搅拌，发生反应的离子方程式是Al3++3HCO3-=Al（OH）3↓+3CO2↑．
（3）反应Ⅱ的离子方程式是Fe2++NO2-+2H+=Fe3++NO↑+H2O；若将反应II设计成原电池，其负极反应式是Fe2+-e-=Fe3+．
（4）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+，应使用的试剂是d．
a．氯水          b．KSCN溶液      c．NaOH溶液      d．酸性KMnO4溶液
（5）实验测得0.2mol•L-1碱式硫酸铁溶液pH=5，若溶液中铁元素只以[Fe（OH）]2+、[Fe2（OH）4]2+两种离子形式存在，用离子方程式解释溶液显酸性的原因2[Fe（OH）]2++2H2O [Fe2（OH）4]2++2H+．

分析 废铁屑中含少量氧化铝、氧化铁等，将过量废铁屑加入稀硫酸中，发生反应：Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑、Al2O3+3H2SO4=Al2（SO4）3+3H2O、Fe2O3+3H2SO4=Fe2（SO4）3+3H2O、Fe2（SO4）3+Fe=3FeSO4，然后加入NaHCO3并搅拌，调节溶液的pH，发生反应Al3++3HCO3-=Al（OH）3↓+3CO2↑，所以滤渣中成分是Al（OH）3，过滤得到硫酸亚铁，向硫酸亚铁溶液中加入稀硫酸和NaNO2，酸性条件下，NaNO2和FeSO4发生氧化还原反应生成铁离子、NO，将溶液蒸发浓缩、过滤得到碱式硫酸铁．

解答 解：废铁屑中含少量氧化铝、氧化铁等，将过量废铁屑加入稀硫酸中，发生反应：Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑、Al2O3+3H2SO4=Al2（SO4）3+3H2O、Fe2O3+3H2SO4=Fe2（SO4）3+3H2O、Fe2（SO4）3+Fe=3FeSO4，然后加入NaHCO3并搅拌，调节溶液的pH，发生反应Al3++3HCO3-=Al（OH）3↓+3CO2↑，所以滤渣中成分是Al（OH）3，过滤得到硫酸亚铁，向硫酸亚铁溶液中加入稀硫酸和NaNO2，酸性条件下，NaNO2和FeSO4发生氧化还原反应生成铁离子、NO，将溶液蒸发浓缩、过滤得到碱式硫酸铁．
（1）由上述分析可知，反应 I所得溶液中的金属阳离子有：Al3+、Fe2+，
故答案为：Al3+、Fe2+；
（2）加入NaHCO3并搅拌，发生反应的离子方程式是：Al3++3HCO3-=Al（OH）3↓+3CO2↑，
故答案为：Al3++3HCO3-=Al（OH）3↓+3CO2↑；
（3）反应Ⅱ的离子方程式是：Fe2++NO2-+2H+=Fe3++NO↑+H2O；若将反应II设计成原电池，负极发生氧化反应，其负极反应式是Fe2+-e-=Fe3+，
故答案为：Fe2++NO2-+2H+=Fe3++NO↑+H2O；Fe2+-e-=Fe3+；
（4）亚铁离子具有还原性，能被强氧化剂氧化生成铁离子，反应过程中颜色变化明显的效果最佳，
a．氯水为浅黄绿色，氯气将亚铁离子氧化为铁离子，溶液呈黄色，颜色变化不明显，故a不选；
b．KSCN溶液和亚铁离子不反应，没有颜色变化，故b不选；
c．NaOH溶液和亚铁离子反应生成白色沉淀，铁离子和氢氧根离子反应生成红褐色沉淀，掩盖氢氧化亚铁颜色，故c不选；
d．酸性KMnO4溶液呈紫色，亚铁离子能被酸性高锰酸钾溶液氧化而使酸性高锰酸钾溶液褪色，现象明显，故d选，
故答案为：d；
（5）实验测得0.2mol•L-1碱式硫酸铁溶液pH=5，若溶液中铁元素只以[Fe（OH）]2+、[Fe2（OH）4]2+两种离子形式存在，用离子方程式解释溶液显酸性的原因：2[Fe（OH）]2++2H2O [Fe2（OH）4]2++2H+，
故答案为：2[Fe（OH）]2++2H2O [Fe2（OH）4]2++2H+．

点评 本题考查物质的制备、物质的分离和提纯，明确工艺流程是解题关键，侧重考查学生信息获取与应用能力、分析能力、实验操作能力，注意题给信息的灵活运用，知道常见离子的检验方法及现象，题目难度中等．

练习册系列答案
相关题目
18．下列变化中需加入氧化剂才能实现的是（　　）
A．H2S→SO2B．Fe2+→FeC．CO→CO2D．2H+→H2
19．下列离子方程式中正确的是（　　）
A．向NaSiO3溶液中通入过量SO2：SiO32-+SO2+H2O═H2SiO3↓+SO32-
B．向稀硝酸中加入少量铁粉：3Fe+8H++2NO3-═3Fe3++2NO↑+4H2O
C．碳酸钠的水解：CO32-+2H2O?H2CO3+2OH-
D．氢氧化铁溶于氢碘酸：2Fe（OH）3+6H++2I-═2Fe2++I2+6H2O
16．某同学在实验报告中记录下列数据，其中正确的是（　　）
A．用25mL量筒量取12.36mL浓硫酸
B．用托盘天平称量5.85g食盐
C．用500mL的容量瓶配制500mL0.2 mol/L盐酸溶液
D．用广泛pH试纸测得某溶液的pH为2.5
3．下列有关说法中不正确的是（　　）
A．将SO2通入BaCl2溶液中至饱和，无沉淀产生，再通入过量NH3，产生沉淀
B．二氧化硫可广泛用于食品的增白
C．用AlCl3溶液制取Al（OH）3，沉淀剂选用氨水比选用NaOH溶液好
D．纯锌与稀硫酸反应产生氢气的速率较慢，再加入少量CuSO4固体，反应速率加快
13．下列各项中表达正确的是（　　）
A．H2O2的电子式：
B．的命名：2，2-二甲基-2-乙醇
C．常温下，浓度都为0.1mol•Lˉ1的Na2CO3、NaHCO3溶液的pH，前者小于后者
D． 为二氯化二硫（S2Cl2）的结构，分子中有极性键、非极性键
20．下列关于有机物的说法中，正确的是（　　）
A．在核磁共振氢谱中有五组吸收峰
B．与互为同分异构体
C．1mol 该有机物与NaOH溶液反应，最多消耗3mol NaOH
D．可以发生取代反应、加成反应、消去反应和缩聚反应
17．下列说法正确的是（　　）
A．氧化还原反应中一定有电子得失B．凡是能电离出H+的化合物均属于酸
C．离子反应不一定是氧化还原反应D．置换反应不一定是氧化还原反应
18．从安全的角度考虑，实验室用硫酸吸收氨气时不可以选用下列装置中的（　　）
A．B．C．D．

违法和不良信息举报电话：027-86699610 举报邮箱：58377363@163.com

精英家教网