题目内容
(14分)碱式硫酸铁[Fe(OH)SO4]是一种新型高效絮凝剂，常用于污水处理，在医疗上也可用于治疗消化性溃疡出血。工业上利用废铁屑(含少量氧化铝等)生产碱式硫酸铁的工艺流程如下所示：
部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH如表所示：
请回答下列问题：
（1）加入少量NaHCO3的目的是调节溶液的pH，除去Al3＋，①pH的范围__________，②写出可能发生的离子方程式：________________。
（2）在实际生产中，反应Ⅱ中常同时通入O2，以减少NaNO2的用量，O2与NaNO2在反应中均作__________。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________。
（3）碱式硫酸铁溶于水后产生的Fe(OH)2＋可部分水解生成Fe2(OH)
，该水解反应的离子方程式为________________________________________________________________。
Fe(OH)3的Ksp=____________。（提示，开始沉淀c(Fe3+)浓度为1.0×10-5mol/L）
（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NO
。为检验所得的产品中是否含有Fe2＋，应使用的试剂为________。
部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH如表所示：
| 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的目的是调节溶液的pH，除去Al3＋，①pH的范围__________，②写出可能发生的离子方程式：________________。
（2）在实际生产中，反应Ⅱ中常同时通入O2，以减少NaNO2的用量，O2与NaNO2在反应中均作__________。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________。
（3）碱式硫酸铁溶于水后产生的Fe(OH)2＋可部分水解生成Fe2(OH)
，该水解反应的离子方程式为________________________________________________________________。Fe(OH)3的Ksp=____________。（提示，开始沉淀c(Fe3+)浓度为1.0×10-5mol/L）
（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NO
。为检验所得的产品中是否含有Fe2＋，应使用的试剂为________。（1）①4.4～7.5 ②H＋＋HCO===CO2↑＋H2O，Al3＋＋3HCO===Al(OH)3↓＋3CO2↑
（2）氧化剂 2 mol
（3）2Fe(OH)2＋＋2H2O
Fe2(OH)＋2H＋；10-37.4
（4）酸性KMnO4溶液或铁氰化钾。
===CO2↑＋H2O，Al3＋＋3HCO===Al(OH)3↓＋3CO2↑（2）氧化剂 2 mol
（3）2Fe(OH)2＋＋2H2O
Fe2(OH)＋2H＋；10-37.4（4）酸性KMnO4溶液或铁氰化钾。
试题分析：（1）根据工艺流程可知加NaHCO3除去Al3＋保留Fe2＋，因而要控制pH使Al3＋完全沉淀，而Fe2＋不沉淀。（2）反应Ⅱ中通入的O2与NaNO2均作氧化剂，根据得失电子守恒，可以计算出标准状况下11.2 L O2与2 mol NaNO2得到的电子数相等。（3）依据原子守恒及电荷守恒可以写出Fe(OH)2＋水解生成Fe2(OH)的离子方程式：2Fe(OH)2＋＋2H2O
Fe2(OH)＋2H＋。pH=3.2时完全沉淀，c(H+)=10-3.2mol/L，c(OH-)=10-10.8mol/L，Ksp=c(Fe3+)·c3(OH-)=10-5×(10-10.8)3=10-37.4。（4）因产品中含Fe3＋，可以用酸性KMnO4溶液检验Fe2＋的存在，如含有Fe2＋，则滴入几滴酸性KMnO4溶液后，溶液的紫色会褪去，否则不褪色。也可用铁氰化钾，溶液出现蓝色沉淀含有Fe2+，否则不产生蓝色沉淀
练习册系列答案
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