Question

（12分）以富含硫酸亚铁的工业废液为原料生产氧化铁的工艺如下（部分操作和条件略）：

Ⅰ．从废液中提纯并结晶出FeSO₄·7H₂O。

Ⅱ．将FeSO₄·7H₂O配制成溶液。

Ⅲ．溶液与稍过量的溶液混合，得到含FeCO₃的浊液,同时有CO₂气体放出。

Ⅳ．将浊液过滤，用90℃热水洗涤沉淀，干燥后得到FeCO₃固体。

Ⅴ．煅烧FeCO₃，得到FeCO₃固体。

已知：NH₄HCO₃在热水中分解。

（1）Ⅰ中，加足量的铁屑除去废液中的，该反应的离子方程式是                  。

（2）Ⅱ中，需加一定量硫酸。运用化学平衡原理简述硫酸的作用                  。

（3）Ⅲ中，生成的离子方程式是         。若浊液长时间暴露在空气中，会有部分固体表面变为红褐色，该变化的化学方程式是                      。

（4）Ⅳ中，通过检验来判断沉淀是否洗涤干净。检验的操作是           。

（5）已知锻烧的化学方程式是。现锻烧464.0kg的，得到316.8kg产品。若产品中杂质只有，则该产品中的质量是        kg。

Answer

（1）Fe＋2Fe3＋═2Fe2＋

（2）加入硫酸，H＋浓度增大，使Fe2＋＋2H2OFe(OH)2＋2H＋的平衡向逆反应方向移动，从而抑制FeSO4的水解

（3）Fe2＋＋2HCO3－═FeCO3↓＋H2O＋CO2↑   4FeCO3＋6H2O＋O2═4Fe(OH)3↓＋4CO2

（4）取少量洗涤后的滤液放入试管中，滴加酸化的BaCl2溶液，若无白色沉淀产生，则沉淀洗涤干净

（5）288

【解析】（1）铁离子具有氧化性，能和铁反应，方程式为Fe＋2Fe3＋═2Fe2＋。

（2）由于硫酸亚铁存在亚铁离子的水解平衡，所以加入硫酸，H＋浓度增大，使Fe2＋＋2H2OFe(OH)2＋2H＋的平衡向逆反应方向移动，从而抑制FeSO4的水解。

（3）根据反应物和主要的生成物并依据原子守恒可知，方程式为Fe2＋＋2HCO3－═FeCO3↓＋H2O＋CO2↑。亚铁离子具有还原性，能被氧化生成铁离子，所以方程式为 4FeCO3＋6H2O＋O2═4Fe(OH)3↓＋4CO2。

（4）检验的试剂是酸化的氯化钡溶液，所以正确的操作是取少量洗涤后的滤液放入试管中，滴加酸化的BaCl2溶液，若无白色沉淀产生，则沉淀洗涤干净。

（5）设产品中的质量是x，则氧化亚铁的质量是316.8kg－x，根据铁原子守恒可知

，解得x＝288kg