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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[Fe(OH)SO4]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如下表:

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)加入过量废铁屑的目的是?????????????????????????

2)加入少量NaHCO3的目的是调节pH,使溶液中的________(选填“Fe3“Fe2“Al3)沉淀。该工艺流程中搅拌的作用是????????????????????????

3)反应的离子方程式为????????????????????????? 。在实际生产中,反应常同时通入O2以减少NaNO2的用量,O2NaNO2在反应中均作????????? 。若参与反应的O211.2 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,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Fe2NO3-。为检验所得产品中是否含有Fe2,应使用的试剂为???????

A.氯水??? ? BKSCN溶液??? ? CNaOH溶液??? ? D.酸性KMnO4溶液

6)将11.9 g MgAlFe组成的合金溶于足量的NaOH溶液中,合金质量减少了2.7 g。另取等质量的合金溶于过量稀硝酸中,生成了6.72 L(标准状况下)NO,向反应后的溶液中加入适量NaOH溶液恰好使Mg2Al3Fe3完全转化为沉淀,则沉淀质量为???????

A22.1 g?????? B27.2 g???????? C30 g?????????? D.无法确定

 

【答案】

1使硫酸充分反应掉、提高硫酸利用率或使Fe3+尽可能转化为Fe2+2分,答对一点即可得2分,其它合理答案也可)

2Al3+1分)

加快反应速率或使反应物充分接触)1分,意思相近均给分

3Fe2+ + NO2- + 2H+ = Fe3+ + NO↑ + H2O? 2分,漏反应条件或“↑”1未配平扣1);

氧化剂(1分)

2 mol1分)

42Fe(OH)22H2OFe2(OH)42-2H2分,写成等号1未配平扣1)??

5D2分,多选0

6B3分)

【解析】

试题分析:1加入过量的铁可以与硫酸和Fe3+反应,为后面调节pH除去多余的硫酸并将Fe3+尽可能转化为Fe2+2)根据流程图得到的是硫酸亚铁溶液,所以先沉淀的是Al3+ ,搅拌可以加快反应速率;(3Fe2+ NO2- 在酸性条件下发生氧化还原反应:Fe2+ + NO2- + 2H+ = Fe3+ + NO↑ + H2O,氧气和亚硝酸钠都做氧化剂,1 mol氧气转移电子4mol 1 mol亚硝酸钠转移电子1mol,根据电子守恒可得;(4[FeOH]2+离子,可部分水解生成[Fe2OH4]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[FeOH]2++2H2O=[Fe2OH4]2++2H+; (5酸性KMnO4溶液氧化亚铁离子高锰酸钾溶液褪色;(6)加入氢氧化钠后,金属质量减少的就是铝的质量。根据电子守恒可分别计算出铁和镁的质量,最后计算出沉淀质量。

考点:考查工艺流程、氧化还原反应离子方程式的书写及有关计算。

 

练习册系列答案
相关习题

科目:高中化学 来源: 题型:阅读理解

铁及其化合物在日常生活、生产中应用广泛.研究铁及其化合物的应用意义重大.
I.水体的净化和污水的处理与铁及其化合物密切相关.
(1)自来水厂常用高铁酸钠(Na2FeO4)改善水质.简述高铁酸钠用于杀菌消毒同时又起到净水作用的原理
FeO42-有强的氧化性,能杀菌消毒,本身被还原为Fe3+,Fe3+发生水解生成氢氧化铁胶体吸附水中的杂质,达到净水的目的
FeO42-有强的氧化性,能杀菌消毒,本身被还原为Fe3+,Fe3+发生水解生成氢氧化铁胶体吸附水中的杂质,达到净水的目的

(2)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写出反应I中主要发生的氧化还原反应的离子方程式
Fe+2H+═Fe2++H2
Fe+2H+═Fe2++H2

②加入少量NaHCO3的目的是调节溶液pH,应控制pH的范围为
4.4~7.5
4.4~7.5

③在实际生产中,反应II常同时通入O2以减少NaNO2的用量,若通入5.6L O2(标准状况),则相当于节约NaNO2的质量为
69
69
g.
④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)4]2+聚合离子.该水解反应的离子方程式为
2[Fe(OH)]2++2H2O[Fe2(OH)4]2++2H+
2[Fe(OH)]2++2H2O[Fe2(OH)4]2++2H+

II铁的化合物也是制备高能锂电池的重要原料.已知磷酸亚铁锂电池总反应为:FePO4+Li
  △  
.
 
LiFePO4,电池中的固体电解质可传导Li+.试写出该电池充电时的阳极反应式
LiFePO4-e-═FePO4+Li+
LiFePO4-e-═FePO4+Li+

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科目:高中化学 来源: 题型:

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[Fe(OH)SO4]的工艺流程如下:
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已知:部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH如下表:
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
 
(填“Fe3+”“Fe2+”或“Al3+”)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)
 
2+
4
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NO
 
-
3
.为检验所得产品中是否含有Fe2+,应使用的试剂为
 
(填字母).
A.氯水  B.KSCN溶液  C.NaOH溶液  D.酸性KMnO4溶液.

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科目:高中化学 来源:2013-2014学年江西省高三上学期期中考试化学试卷(解析版) 题型:填空题

铁及其化合物在日常生活、生产中应用广泛.研究铁及其化合物的应用意义重大.

I.水体的净化和污水的处理与铁及其化合物密切相关.

(1)自来水厂常用高铁酸钠(Na2FeO4)改善水质.简述高铁酸钠用于杀菌消毒同时又起到净水作用的原理                                                          

(2)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写出反应I中主要发生的氧化还原反应的离子方程式                          

②加入少量NaHCO3的目的是调节溶液pH,应控制pH的范围为               

③在实际生产中,反应II常同时通入O2以减少NaNO2的用量,若通入5.6L O2(标准状况),则相当于节约NaNO2的质量为       g.

④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)4]2+聚合离子.该水解反应的离子方程式为                                        

II铁的化合物也是制备高能锂电池的重要原料.已知磷酸亚铁锂电池总反应为:FePO4+LiLiFePO4,电池中的固体电解质可传导Li+.试写出该电池充电时的阳极反应式                                                       

 

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科目:高中化学 来源:2012-2013学年江苏省苏南四校高三12月月考试化学试卷(解析版) 题型:填空题

(12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)工业上常用一定浓度的纯碱溶液清洗铁屑,目的是           。   

(2)加入少量NaHCO3的目的是调节溶液的pH至 aa的范围是        

(3)已知室温下,Al(OH)3的Ksp=1.3×10-33,当pH=5时,溶液中c(Al3+)=       

(4)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11.2L(标准状况),则相当于节约NaNO2的物质的量为              ;O2参与反应的离子方程式为              

(5)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               

 

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