Question

工业废铁屑(含有一些不溶于酸的杂质)为原料生产硫酸钾、过二硫酸铵和氧化铁红颜料，其主要流程如下：

（1）反应I加入NH₄HCO₃的作用是除去过量的酸，还有一个作用是____________；

（2）反应I需控制反应温度低于35℃，其目的是____________，操作①名称是____________，检验反应Ⅱ溶液中阳离子的方法是____________；

（3）工业生产上常在反应Ⅲ的过程中加入一定量的醇类溶剂，其目的是____________；

（4）己知FeCO₃的K_sp=2×10^-11，反应I中Fe²⁺完全沉淀后，溶液中c(CO₃^2-)=____________；

（5）写出FeCO₃在空气中锻烧的化学反应方程式____________；

（6） NH₄C1溶液显酸性，其浓溶液可用于除去铁锈，其原理是(用离子反应方程式表示)____________。

Answer

（1）沉淀Fe2+，(或使Fe2+沉淀)

（2）防止NH4HCO3分解(或减少Fe2+的水解)；过滤；取溶液少许，加入浓NaOH溶液并加热，用湿润的红色石蕊试纸检验，试纸变蓝色。

（3）降低K2SO4的溶解度，有利于K2SO4析出

（4） 2×10-6mol·L-1

（5） 4FeCO3+O2=2Fe2O3+4CO2

（6）NH4++H2O=NH3•H2O+H+,Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O或6NH4++3H2O+Fe2O3= 6NH3•H2O+2Fe3+

【解析】

试题分析：（1）反应I加入NH4HCO3的作用是除去过量的酸，还可以促进Fe2+水解，使Fe2+沉淀；

（2）因NH4CO3受热易分解，故反应I需控制反应温度低于35℃，防止防止NH4HCO3分解，操作①通过过滤除去FeCO3沉淀，检验反应Ⅱ溶液中NH4+的方法是取溶液少许，加入浓NaOH溶液并加热，用湿润的红色石蕊试纸检验，试纸变蓝色；

（3）因K2SO4在醇中的溶解度小，工业生产上常在反应Ⅲ的过程中加入一定量的醇类溶剂，这样可降低K2SO4的溶解度，有利于K2SO4析出；

（4）己知FeCO3的=2×10-11，反应I中Fe2+完全沉淀后溶液中Fe2+浓度不超过1×10-5mol/L，此时溶液中c(CO32-)=Ksp÷c(Fe2+)=2×10-11÷1×10-5= 2×10-6mol·L-1；

（5）因Fe2+在空气中易氧化，在空气中锻烧FeCO3的化学反应方程式为4FeCO3+O2=2Fe2O3+4CO2；

（6）NH4C1因NH4+的水解溶液显酸性，其浓溶液可用于除去铁锈，反应原理是

NH4++H2O=NH3•H2O+H+,Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O或6NH4++3H2O+Fe2O3= 6NH3•H2O+2Fe3+。

考点：无机工业流程，涉及混合物的分离提纯操作、溶度积常数的计算、氧化还原反应的原理应用及盐类水解等。