Question

（选做题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．FeSO₄溶液与稍过量的NH₄HCO₃溶液混合，得到含FeC0₃的浊液。

Ⅳ．将浊液过滤，用90℃热水洗涤沉淀，干燥后得到FeC0₃固体。

ⅴ．煅烧FeCO₃，得到Fe₂O₃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Fe³⁺，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FeCO₃的离子方程式是                            。若FeCO₃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                              。

（4）IV中，通过检验SO₄^2-来判断沉淀是否洗涤干净。检验SO₄²的操作是    。

（5）已知煅烧FeC0₃的化学方程式是4FeCO₃+O₂ 2Fe₂O₃+4CO₂。现煅烧464．0 kg的FeCO₃，得到316．8 kg产品。若产品中杂质只有FeO，则该产品中Fe₂O₃的质量是            Kg。(摩尔质量／g·mol^-1：FeCO₃ 116   Fe₂O₃ 160   FeO 72)

Answer

（1）Fe＋2Fe3＋=3Fe2＋（2）加入硫酸，H+浓度增大，使Fe2＋＋2H2OFe(OH)2＋2H＋ 平衡向逆反应方向移动，从而抑制FeSO4的水解

（3）Fe2＋＋2HCO3－=FeCO3↓＋CO2↑＋H2O 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）288．0

【解析】

试题分析：（1）Fe3+和Fe反应生成Fe2+，该反应的离子方程式是Fe＋2Fe3＋=3Fe2＋；（2）Fe2＋水解，Fe2＋＋2H2OFe(OH)2＋2H＋，加入硫酸，H+浓度增大，抑制FeSO4的水解；（3）Fe2＋＋2HCO3－=FeCO3↓＋CO2↑＋H2O；亚铁盐易被氧气氧化，反应方程式为4FeCO3＋6H2O＋O2=4Fe(OH)3↓＋4CO2↑；（4）若洗涤干净，则洗涤后的滤液中不含SO42—，所以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）设产品中含Fe2O3 Xmol、FeO Ymol；，x=1800 mol；氧化铁的质量为288．0 Kg。

考点：本题考查物质制备。