题目内容
新型高效絮凝剂Fe(OH)SO4(碱式硫酸铁)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：
| 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 |
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________________________________________________________________________。
(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________(填序号)。
a．氯水 b．KSCN溶液
c．NaOH溶液 d．酸性KMnO4溶液
答案 (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＋＋2H2OFe2(OH)＋2H＋
(4)d
解析 (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＋＋2H2OFe2(OH)＋2H＋。(4)因产品中含Fe3＋，检验Fe2＋时不能采用加氯水和KSCN溶液的方法，也不能用加NaOH溶液的方法，否则会引起干扰；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。
阅读快车系列答案某化学兴趣小组的同学用下图所示实验装置进行实验研究(图中a、b、c表示止水夹)，请对其方案进行完善或评价。
(1)实验室将B、C、E相连后，以浓盐酸和________(填写名称)为原料可制取Cl2，为接下来研究氯气的化学性质做准备。
(2)利用实验室常用方法制取氯气，将A、C、E相连，在丙中加入适量水，即可制得氯水。将所得氯水分为两份，进行Ⅰ、Ⅱ两个实验，实验操作、现象及结论如下：
| 实验序号 | 实验操作 | 现象 | 结论 |
| Ⅰ | 将氯水滴入品红溶液 | 品红溶液褪色 | 氯气与水反应的产物有漂白性 |
| Ⅱ | 氯水中加入碳酸氢钠粉末 | 有无色气泡产生 | 氯气与水反应的产物具有酸性 |
请你评价：
实验Ⅰ推出相应结论是否合理？________________。若不合理，请说明理由(若合理，则无需填写此空)：______________________。
实验Ⅱ推出相应的结论是否合理？______________若不合理，请说明理由(若合理，无需填写此空)：____________________。
(3)A、C、E相连，可设计一个简单的实验，以验证Cl－和Br－的还原性强弱。A中反应的离子方程式为________________________，丙中应放入的试剂是____________。
(4)B、D、E装置相连后，在B中盛装浓硝酸和铜片(放在有孔塑料板上)，可制得NO2，欲用D装置验证NO2与水的反应，其操作步骤为先关闭止水夹________，再打开止水夹c，使烧杯中的水进入试管丁的操作是______________________________。
下列有关实验操作或结论的叙述中不正确的是( )
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| A.除去CO2中的HCl | B.溶液变红，待测液中含Fe3＋ | C.有砖红色沉淀，葡萄糖中含醛基 | D.有白烟出现，浓盐酸有挥发性 |
＋6Fe2＋＋14H＋===2Cr3＋＋6Fe3＋＋7H2O
＋2H＋===CO2↑＋H2O下列推断正确的是( )
| 选项 | 事实 | 结论 |
| A | 常温下铁、铜均不溶于浓硫酸 | 常温下铁、铜与浓硫酸均不反应 |
| B | HCl与Na2CO3溶液反应生成CO2 | 可用饱和Na2CO3溶液除去CO2中的少量HCl |
| C | 氧化铜高温下生成砖红色物质，该物质可与稀硫酸反应 | 氧化铜高温下可分解生成Cu2O |
| D | 稀、浓硝酸分别与铜反应，还原产物分别为NO和NO2 | 稀硝酸氧化性比浓硝酸强 |
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 | 11.1 | 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．Na2O2 B．HNO3 C．FeCl3 D．KMnO4
(2)加入NaOH溶液调整溶液pH＝8时，除去的离子是________；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__________。
A．Fe3＋ B．Al3＋ C．Ca2＋ D．Mg2＋
(3)还原过程中，每消耗0.8 mol Cr2O
转移4.8 mol e－，该反应离子方程式为________________________________________________________________________。
Ⅱ.酸性条件下，六价铬主要以Cr2O形式存在，工业上常用电解法处理含Cr2O的废水：
该法用Fe作电极电解含Cr2O的酸性废水，随着电解进行，在阴极附近溶液pH升高，产生Cr(OH)3溶液。
(1)电解时能否用Cu电极来代替Fe电极？________(填“能”或“不能”)，理由是________________________________________________________________________。
(2)电解时阳极附近溶液中Cr2O转化为Cr3＋的离子方程式为__________________________
______________________________________________。
(3)常温下，Cr(OH)3的溶度积Ksp＝1×10－32，溶液的pH应为________时才能使c(Cr3＋)降至10－5 mol·L－1。
