[题目]氧化铁黄(化学式为FeOOH)是一种黄色颜料.工业上用废铁为主要原料生产氧化铁黄的一种工艺流程如下:(1)氧化铁黄中铁元素的化合价为 .废铁在反应前常用热的纯碱溶液清洗表面油污.其原理是 (写离子方程式).(2)氧化过程生成氧化铁黄的化学方程式是 .(3)上述流程中.检验“洗涤是否完全的方法是 .(4)氧化时应控制pH� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

【题目】氧化铁黄（化学式为FeOOH）是一种黄色颜料，工业上用废铁为主要原料生产氧化铁黄的一种工艺流程如下：

（1）氧化铁黄中铁元素的化合价为_____，废铁在反应前常用热的纯碱溶液清洗表面油污，其原理是______ (写离子方程式)。

（2）氧化过程生成氧化铁黄的化学方程式是_____________。

（3）上述流程中，检验“洗涤”是否完全的方法是________。

（4）氧化时应控制pH的合理范围是3.5-4.0，pH过小导致氧化铁黄产率较低的可能原因是____。

【答案】+3 CO32-+H2OHCO3-+OH- 4FeSO4+O2+8NaOH＝ FeOOH↓+4Na2SO4+2H2O 取最后一次洗涤液，加入少量氯化钡溶液，后加入适量稀盐酸，如未观察到白色沉淀，即可证明洗干净 pH过低导致氧化铁黄部分溶于酸

【解析】

由流程可知，过量的废铁中加入浓硫酸，加热反应得到硫酸亚铁溶液，向硫酸亚铁溶液中加入氢氧化钠溶液，并通入空气，发生氧化还原反应生成氧化铁黄，过滤、洗涤、干燥得到成品氧化铁黄。

（1）FeOOH中O元素为-2价，H元素为+1价，由化合价代数和为零可知Fe元素为+3价；废铁表面有防锈的油脂，碳酸钠在溶液中水解使溶液呈碱性，加热溶液碱性增强，油脂会在碳酸钠溶液中发生水解反应，达到清洗表面油污的目的，碳酸钠在溶液中水解的离子方程式为CO32-+H2OHCO3-+OH-，故答案为：+3；CO32-+H2OHCO3-+OH-；

（2）氧化过程为向硫酸亚铁溶液中加入氢氧化钠溶液，并通入空气，发生氧化还原反应生成氧化铁黄，反应的化学方程式为4FeSO4+O2+8NaOH＝FeOOH↓+4Na2SO4+2H2O，故答案为：4FeSO4+O2+8NaOH＝FeOOH↓+4Na2SO4+2H2O；

（3）由氧化过程的化学方程式可知，氧化铁黄表面附有可溶的硫酸钠，检查洗涤是否完全的标准是洗涤液中不含有硫酸根离子，则检验洗涤是否完全的方法是，取少量最后一次的洗涤液于试管中，向其中滴加盐酸酸化的氯化钡溶液，若不产生沉淀，则表明已洗涤干净，否则未洗涤干净，故答案为：取最后一次洗涤液，加入少量氯化钡溶液，后加入适量稀盐酸，如未观察到白色沉淀，即可证明洗干净；

（4）氧化时应控制pH的合理范围是保证产率最高，此时的pH范围为：3.5～4.0，若pH过小，氧化铁黄会溶解于酸导致产率降低，故答案为：pH过低导致氧化铁黄部分溶于酸。

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(3)经X射线衍射测得化合物R的晶体结构，其局部结构如图（b）所示。

①从结构角度分析，R中两种阳离子的相同之处为_________，不同之处为__________。（填标号）

A．中心原子的杂化轨道类型 B．中心原子的价层电子对数

C．立体结构 D．共价键类型

②R中阴离子N5中的σ键总数为________个。分子中的大π键可用符号表示，其中m代表参与形成大π键的原子数，n代表参与形成大π键的电子数（如苯分子中的大π键可表示为），则N5—中的大π键应表示为____________。

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（1）甲同学的实验如下：

序号	操作	现象
实验Ⅰ	将2 mL 1 mol/L AgNO3溶液加入到1 mL 1 mol/L FeSO4溶液中	产生白色沉淀，随后有黑色固体产生
实验Ⅰ	取上层清液，滴加KSCN 溶液	溶液变红

注：经检验黑色固体为Ag

① 白色沉淀的化学式是_____________。

② 甲同学得出Ag+氧化了Fe2+的依据是_______________。

（2）乙同学为探究Ag+和Fe2+反应的程度，进行实验Ⅱ。

a．按右图连接装置并加入药品（盐桥中的物质不参与反应），发现电压表指针偏移。偏移的方向表明：电子由石墨经导线流向银。放置一段时间后，指针偏移减小。

ｂ．随后向甲烧杯中逐渐加入浓Fe2(SO4)3溶液，发现电压表指针的变化依次为：偏移减小→回到零点→逆向偏移。

① a中甲烧杯里的电极反应式是___________。

② b中电压表指针逆向偏移后，银为_________极（填“正”或“负”）。

③ 由实验得出Ag+和Fe2+反应的离子方程式是___________。

（3）为进一步验证乙同学的结论，丙同学又进行了如下实验：

序号	操作	现象
实验Ⅲ	将2 mL 2 mol/L Fe(NO3)3溶液加入有银镜的试管中	银镜消失
实验Ⅳ	将2 mL1 mol/L Fe2(SO4)3溶液加入有银镜的试管中	银镜减少，未消失
实验Ⅴ	将2 mL 2 mol/L FeCl3溶液加入有银镜的试管中	银镜消失