Question

（11分）碱式硫酸铁[Fe(OH)SO₄]是一种用于污水处理的新型高效絮凝剂，在医药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、氧化铁等）生产碱式硫酸铁的工艺流程如下：

已知：部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表：

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

回答下列问题：

（1） 加入少量NaHCO₃的目的是调节pH在                   范围内，使溶液中的     沉淀(写离子符号)。

（2）反应Ⅱ中的离子方程式为                                                        。

（3）在实际生产中，反应Ⅱ常同时通入O₂以减少NaNO₂的用量，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            。

（4）碱式硫酸铁溶于水后产生的Fe(OH)²⁺离子，Fe(OH)²⁺可部分水解生成Fe₂(OH)₄²⁺ 聚合离子，该水解反应的离子方程式为                                                 。

（5）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⁺，应使用的试剂为         。

A．氯水       B．KSCN溶液     C．NaOH溶液       D．酸性KMnO₄溶液

Answer

（1）4.4 ～ 7.5； Al3+ （2）2H＋＋Fe2＋＋NO2－=Fe3＋＋H2O＋NO↑

（3）2mol （4）2[Fe（OH）]2++2H2O＝[Fe2（OH）4]2++2H+ （5）D

【解析】

试题分析：（1）由题意可知，过量废铁屑溶于稀硫酸得FeSO4、Al2（SO4）3混合溶液，根据表中数据可知，向混合溶液中加入少量NaHCO3，沉淀Al3+而不沉淀Fe2+，反应方程式为Al3++3HCO3-=Al（OH）3↓+3CO2↑，制备硫酸亚铁，应与硫酸铝分离，应调节溶液pH生成Al（OH）3，要避免生成应Fe（OH）2沉淀，控制pH在4.4～7.5之间；

（2）反应Ⅱ是亚硝酸钠氧化亚铁离子便于铁离子沉淀分离，离子方程式为2H＋＋Fe2＋＋NO2－=Fe3＋＋H2O＋NO↑；

（3）流程产物分析可知O2与NaNO2在反应中做氧化剂；n（O2）＝11.2L÷22.4L/mol＝0.5mol，则得到电子0.5mol×4＝2mol，1molNaNO2被还原生成NO，化合价由+3价降低到+2价，得到1mol电子，因此相当于NaNO2的物质的量为 2mol；

（4）[Fe（OH）]2+离子，可部分水解生成[Fe2（OH）4]2+聚合离子，根据电荷守恒和质量守恒可写出反应的离子方程式为2[Fe（OH）]2++2H2O＝[Fe2（OH）4]2++2H+；

（5）A、氯水可以氧化亚铁离子为铁离子，溶液颜色变化不明显，不能检验亚铁离子，故A不符合；B、KSCN溶液和亚铁离子不反应，无现象发生，故B不符合；C、NaOH溶液加入和铁离子反应生成红褐色沉淀不能检验是否存在亚铁离子，故C不符合；D、酸性KMnO4溶液氧化亚铁离子高锰酸钾溶液褪色，故D符合；故选D。

考点：考查物质制备实验原理的设计