沉淀物 | Fe(OH)3 | Fe(OH)2 | Al(OH)3 | 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 |
分析 废铁屑中含少量氧化铝、氧化铁等,将过量废铁屑加入稀硫酸中,发生反应 Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑、Al2O3+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2O、Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O、Fe2(SO4)3+Fe=3FeSO4,然后反应I中加入NaHCO3并搅拌,调节溶液的pH,发生反应Al3++3HCO3-=Al(OH)3↓+3CO2↑,所以滤渣中成分是Al(OH)3,过滤得到硫酸亚铁,向硫酸亚铁溶液中加入稀硫酸和NaNO2,酸性条件下,NaNO2和FeSO4发生氧化还原反应生成铁离子、NO,将溶液蒸发浓缩、过滤得到碱式硫酸铁,据此分析解答.
解答 解:(1)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,根据氢氧化物沉淀需要的pH知,在pH在4.4-7.5之间将铝离子转化为Al(OH)3沉淀,而亚铁离子不能生成沉淀,所以控制pH在4.4~7.5之间,
故答案为:4.4~7.5;Al3+;
(2)酸性条件下,亚硝酸钠具有氧化性,能将亚铁离子氧化为铁离子,自身被还原生成NO,所以反应Ⅱ中加入NaNO2的目的是氧化Fe2+,发生反应的离子方程式为 2H++Fe2++NO2-=Fe3++NO↑+H2O,
故答案为:2H++Fe2++NO2-=Fe3++NO↑+H2O;
(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5.6L(标准状况),反应过程中提供电子相等,则相当于节约NaNO2的物质的量=$\frac{\frac{5.6}{22.4}×4}{1}$mol=1mol,
故答案为:1mol;
(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 2Fe(OH)2++2H2O?Fe2(OH)42++2H+,
故答案为:2Fe(OH)2++2H2O?Fe2(OH)42++2H+;
(5)亚铁离子具有还原性,能被强氧化剂氧化生成铁离子,反应过程中颜色变化明显的效果最佳,
A.溴水为橙红色,溴将亚铁离子氧化为铁离子,溶液呈黄色,颜色变化不明显,故A不选;
B.KSCN溶液和亚铁离子不反应,没有颜色变化,故B不选;
C.NaOH溶液和亚铁离子反应生成白色沉淀,铁离子和氢氧根离子反应生成红褐色沉淀,掩盖氢氧化亚铁颜色,故C不选;
D.酸性KMnO4溶液呈紫色,亚铁离子能被酸性高锰酸钾溶液氧化而使酸性高锰酸钾溶液褪色,现象明显,故D选;
故选D.
点评 本题考查物质的分离和提纯,侧重考查学生获取信息及利用信息能力、分析能力、实验操作能力,注意题给信息的灵活运用,知道常见离子的检验方法及现象,题目难度中等.
科目:高中化学 来源: 题型:解答题
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A. | ⑤②③①④ | B. | ④①③②⑤ | C. | ③⑤④①② | D. | ③④①⑤② |
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科目:高中化学 来源: 题型:选择题
A. | 钢铁在海水中比在河水中更易腐蚀,主要原因是海水含氧量高于河水 | |
B. | Na2O的水溶液能导电,不能说明Na2O是电解质 | |
C. | 石英和玛瑙的主要成分均为二氧化硅,其分子式为SiO2 | |
D. | 酸性氧化物大多数是非金属氧化物,因此不能与酸溶液发生反应 |
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科目:高中化学 来源: 题型:选择题
A. | 柠檬烯的分子式为C10H14 | |
B. | 它的一氯代物有8种 | |
C. | 它和丁基苯互为同分异构体 | |
D. | 一定条件下,它分别可以发生加成、取代、氧化反应,但不能发生还原反应 |
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科目:高中化学 来源: 题型:解答题
温度(℃) | 0 | 20 | 60 |
K2SO4溶解的量(g) | 7.4 | 11.1 | 18.2 |
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科目:高中化学 来源: 题型:选择题
A. | 加热,观察有无气体放出 | B. | 加入盐酸,观察有无气体放出 | ||
C. | 加入澄清石灰水中观察有无沉淀 | D. | 加入CaCl2溶液观察有无沉淀 |
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科目:高中化学 来源: 题型:选择题
A. | △H<0,△S>0所有温度下反应能自发进行 | |
B. | 化合反应都是放热反应,分解反应都是吸热反应 | |
C. | 凡是放热反应都是自发的,吸热反应都是非自发性的 | |
D. | 自发反应一定不需要任何条件就容易发生 |
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