Question

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，使溶液中的　 　　　沉淀，该工艺中“搅拌”的作用是　 　　　 。

（2）在实际生产中，反应Ⅱ常同时通入O₂以减少NaNO₂的用量，O₂与NaNO₂在反应中均作　 　　 。若参与反应的O₂有11.2L（标准状况），则相当于节约NaNO₂的物质的量为　 　　　　。

（3）碱式硫酸铁溶于水后产生的Fe(OH)²⁺离子，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　 　　　　　　　。

（4）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

（1）Al³⁺   加快反应速率

（2）氧化剂   2mol

（3）2Fe(OH)²⁺＋2H₂OFe₂(OH)₄²⁺＋2H⁺

（4）D

【解析】（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↑。

（2）在酸性溶液中，Fe²⁺与NO₂^－发生反应：Fe²⁺＋2H⁺＋NO₂^－＝Fe³⁺＋NO↑＋H₂O，NaNO₂在反应中作氧化剂；Fe²⁺与O₂发生反应：4Fe²⁺＋4H⁺＋O₂＝4Fe³⁺＋2H₂O，反应中O₂作氧化剂。反应中1molO₂得4mole^－，而1mol NO₂^－得1 mole^－，所以11.2L O₂相当于NaNO₂的物质的量为0.5mol×4＝2mol。

（3）Fe(OH)²⁺水解显酸性，据电荷守恒可写出该反应的离子方程式。

（4）在含有Fe³⁺的溶液中检验Fe²⁺，应选用酸性KMnO₄溶液，因现象明显。