Question

以氯化钾和硫酸亚铁为原料生产硫酸钾和氧化铁红颜料，其主要流程如下：

已知：NH₄HCO₃溶液呈碱性，30℃以上NH₄HCO₃大量分解．
（1）NH₄HCO₃溶液呈碱性的原因是______．
（2）写出沉淀池I中反应的化学方程式______，该反应必须控制的反应条件是______．
（3）检验沉淀池I中Fe²⁺沉淀是否完全的方法是______．
（4）酸化的目的是______．
（5）在沉淀池II的反应中，为使反应物尽可能多地转化为生成物，可在反应过程中加入______．
a．（NH₄）₂SO₄　　　　 b．KCl　　　　　c．丙醇　　　 d．水
（6）N、P、K、S都是植物生长所需的重要元素．滤液A可做复合肥料，因为其中含有______等元素．

Answer 1

解：（1）NH₄HCO₃溶液中铵根离子水解显示酸性，碳酸氢根离子水解显示碱性，NH₄⁺的水解程度小于HCO₃^-的水解程度，所以NH₄HCO₃溶液呈碱性，故答案为：NH₄⁺的水解程度小于HCO₃^-的水解程度；
（2）碳酸氢根离子和亚铁离子之间发生双水解反应生成碳酸亚铁沉淀，并放出二氧化碳，反映的原理方程式为：2NH₄HCO₃+FeSO₄=FeCO₃↓+（NH₄ ）₂SO₄+CO₂↑+H₂O，为防止较高温度下碳酸氢铵的分解，要注意温度的选择，故答案为：2NH₄HCO₃+FeSO₄=FeCO₃↓+（NH₄ ）₂SO₄+CO₂↑+H₂O；反应温度低于30℃；
（3）亚铁离子可以被氯气氧化为三价铁离子，亚铁离子遇到硫氰酸钾不显色，但是三价铁遇到硫氰酸钾显示红色，检验沉淀池I中Fe²⁺沉淀是否完全的方法是：取沉淀池I的滤液，滴加KSCN溶液后滴加氯水，若无红色出现，说明沉淀完全，故答案为：取沉淀池I的滤液，滴加KSCN溶液后滴加氯水，若无红色出现，说明沉淀完全；
（4）沉淀池Ⅰ中，除了生成的碳酸亚铁之外，溶液汇总会含有过量的碳酸氢铵，加入酸，酸化的目的是除去溶液中的HCO₃^-，故答案为：除去溶液中的HCO₃^-；
（5）由题目看出在Ⅲ反应中生成的K₂SO₄为固体，而K₂SO₄在无机溶剂中溶解度是比较大的，要想使K₂SO₄析出只能降低其溶解度所以加入醇类溶剂目的降低K₂SO₄的溶解度，故选：c；
（6）滤液A的成分中含有（NH₄ ）₂SO₄以及KCl，即其中含有N、S、K元素，属于复合肥料，故答案为：N、S、K．
分析：（1）NH₄HCO₃溶液中铵根离子水解显示酸性，碳酸氢根离子水解显示碱性；
（2）NH₄HCO₃和FeSO₄之间会发生双水解反应，碳酸氢铵受热易分解；
（3）亚铁离子遇到硫氰酸钾不显色，但是三价铁遇到硫氰酸钾显示红色；
（4）根据除杂的方法结合实验目的来回答；
（5）K₂SO₄易溶于水，但难溶于有机溶剂，要想使K₂SO₄析出需加入醇类溶剂，降低其溶解度；
（6）根据滤液A的成分来确定含有的元素，结合复合肥料的概念来回答．
点评：本题为化工生产题型，主要考查学生分析和解决问题的能力，综合性较强，难度大．