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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。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在                    范围内。
(2)反应Ⅱ中加入NaNO2的目的是氧化亚铁离子,写出该反应的离子方程式为
                                                            
(3)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体积为 11.2 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生成的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
(6)为测定含Fe2+和Fe3+溶液中铁元素的总含量,实验操作如下:准确量取20.00mL溶液于带塞锥形瓶中,加入足量H2O2,调节pH<3,加热除去过量H2O2;加入过量KI充分反应后,再用 0.1000 mol·L-1Na2S2O3标准溶液滴定至终点,消耗标准溶液20.00mL。
已知:
则溶液中铁元素的总含量为        g·L-1。若滴定前溶液中H2O2没有除尽,所测定的铁元素的含量将会
       (填“偏高” “偏低” “不变”)

(1)4.4~7.5 (2分)(2)2H+ + Fe2++ NO2- = Fe3+ + NO↑ + H2O (3分)(3)2 mol (2分)(4)2Fe(OH)2+ +2H2OFe2(OH)42+ + 2H+  (3分)(5)D (2分)(6)5.6 (2分) 偏高 (2分)

解析试题分析:(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,控制pH在4.4~7.5之间;(2)NaNO2可氧化亚铁离子为铁离子,本身变为NO,故反应方程式为2H+ + Fe2++ NO2- = Fe3+ + NO↑ + H2O;(3)11.2LO2的物质的量为0.5mol,则得到电子0.5mol×4=2mol,1molNaNO2被还原生成NO,化合价由+3价降低到+2价,得到1mol电子,故可节约2molNaNO2;(4)[Fe(OH)]2+离子,可部分水解生成[Fe2(OH)4]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[Fe(OH)]2++2H2O[Fe2(OH)4]2++2H+;(5)检验所得产品中是否含有Fe2+,可使用酸性KMnO4溶液;(6)根据所给反应可得关系式Fe3+~S2O32-,所以n(Fe3+)=n(Na2S2O3)=0.1000mol/L×0.020L=0.0020mol,溶液中铁元素的总含量为0.0020mol×56g/mol÷0.020L=5.6g/L;若滴定前溶液中H2O2没有除尽,则H2O2也可氧化I-得到I2,消耗的Na2S2O3将偏多,导致所测定的铁元素的含量偏高。
考点:考查铁及其化合物的性质及氧化还原反应知识。

练习册系列答案
相关习题

科目:高中化学 来源: 题型:单选题

下列实验方案中,不能测定Na2CO3和NaHCO3,混合物中Na2CO3质量分数的是

A.取a克混合物与足量稀硫酸充分反应,逸出气体用碱石灰吸收,增重b克
B.取a克混合物与足量稀盐酸充分反应,加热、蒸干、灼烧,得b克固体
C.取a克混合物充分加热,得b克固体
D.取a克混合物与足量Ca(OH)2溶液充分反应,过滤、洗涤、烘干,得b克固体

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

(10分)下表为元素周期表的—部分,请参照元素①一⑨在表中的位置,回答下列问题。

(1)第三周期中元素非金属性最强的元素的原子结构示意图是___________。
(2)②③⑦最高价氧化物对应水化物酸性由强到弱的顺序是___________(填化学式)。
(3)用电子式表示⑨的氢化物的形成过程:_________________________________。
(4)下列可以判断⑤和⑥金属性强弱的是______________________(填序号)。
A.单质的熔点⑤比⑥低                 B.化合价⑤比⑥低
C.单质与水反应⑤比⑥剧烈          D.最高价氧化物的水化物的碱性⑤比⑥强
(5)含有上述元素的物质间存在以下转化:

A.M的化学式是___________。
B.N生成⑥的单质反应的化学方程式是_________________________________。

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

(16分)离子液体是一种室温熔融盐,为非水体系,由有机阳离子、Al2Cl7和AlCl4组成的离子液体作电解液时,可在钢制品上电镀铝。
(1)钢制品应接电源的       极,已知电镀过程中不产生其他离子且有机阳离子不参与电极反应,阴极电极反应式为                          。若改用AlCl3水溶液作电解液,则阴极产物为      
(2)为测定镀层厚度,用NaOH溶液溶解钢制品表面的铝镀层,当反应转移6 mol电子时,所得还原产物的物质的量为          mol。
(3)用铝粉和Fe2O3做铝热反应实验,需要的试剂还有                 
a.KCl      b. KClO3    c. MnO2    d. Mg
取少量铝热反应所得到的固体混合物,将其溶于足量稀H2SO4,滴加KSCN溶液无明显现象,      (填“能”或“不能”)说明固体混合物中无Fe2O3,理由是                     (用离子方程式说明)。  

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

(14分)下列框图中的字母分别代表一种常见的物质或其溶液,相互之间的转化关系如下图所示(部分产物及反应条件已略去)。

已知A、B为气态单质,F是地壳中含量最多的金属元素的单质:E、H、I为氧化物,E为黑色固体,H为红棕色粉末,I为红棕色气体;M为红褐色沉淀,Q为白色胶状物质。
请回答下列问题:
(1)组成单质F的元素在周期表中的位置是______;C中存在的化学键类型为____;E的化学式是___。
(2)A在B中燃烧的现象是_______ 。
(3) D+E→B的反应中,被氧化与被还原的物质的物质的量之比是_______。
(4)反应①的化学方程式为___________________________________ 。
(5)反应②的离子方程式为___________________________________。
(6)Y受热分解可生成H、I和氧气,.写出该反应的化学方程式:______________________。

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

(14分)实验室采用MgCl2、AlCl3的混合溶液与过量氨水反应制备MgAl2O4,主要流程如下:

(1)制备MgAl2O4过程中,高温焙烧时发生反应的化学方程式                        
(2)如图所示,过滤操作中的一处错误是            。判断流程中沉淀是否洗净所用的试剂是                    。高温焙烧时,用于盛放固体的仪器名称是             

(3)在25℃下,向浓度均为0.01 mol·L-1的MgCl2和AlCl3混合溶液中逐滴 加入氨水,先生成           沉淀(填化学式),生成该沉淀的离子方程式                         (已知25℃时Ksp[Mg(OH)2]=1.8×10-11,Ksp[Al(OH)3]=3×10-34。)
(4)无水AlCl3(183℃升华)遇潮湿空气即产生大量白雾,实验室可用下列装置制备。

装置B中盛放饱和NaCl溶液,该装置的主要作用是                          ;F中试剂的作用是                        ;用一件仪器装填适当试剂后也可起到F和G的作用,所装填的试剂为             
(5)将Mg、Cu组成的1.96g混合物投入过量稀硝酸中,充分反应后,固体完全溶解时收集到还原产物NO气体0.896L(标准状况),向反应后的溶液中加入2 mol/L的NaOH溶液80 mL时金属离子恰好完全沉淀。则形成沉淀的质量为         g。

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

工业上由黄铜矿(主要成分CuFeS2)冶炼铜的主要流程如下:

(1)气体A中的大气污染物可选用下列试剂中的_______
a.浓H2SO4     b.稀HNO3   c.NaOH溶液   d.氨水
(2)用稀H2SO4浸泡熔渣B,取少量所得溶液,滴加KSCN溶液后呈红色,说明溶液中存在       (填离子符号),检验溶液中还存在Fe2的方法是           (注明试剂、现象)。
(3)由泡铜冶炼粗铜的化学反应方程式为    
(4)以CuSO4溶液为电解质溶液进行粗铜(含Al、Zn、Ag、Pt、Au等杂质)的电解精炼,下列说法正确的是              
a.电能全部转化为化学能
b.粗铜接电源正极,发生氧化反应
c.溶液中Cu2向阳极移动
d.利用阳极泥可回收Ag、Pt、Au等金属
(5)利用反应2Cu+O2+2H2SO4=2CuSO4+2H2O可制备CuSO4,若将该反应设计为原电池,其正极电极反应式为      

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

以黄铁矿为原料制硫酸产生的硫酸渣中含Fe2O3、SiO2、Al2O3、MgO等。实验室模拟工业以硫酸渣制备铁红(Fe2O3),过程如下:

(1)硫酸渣的成分中属于两性氧化物的是       ,写出酸溶过程Fe2O3与稀硫酸反应的离子反应方程式                
(2)生产过程中,为了确保铁红的纯度,氧化过程需要调节溶液的pH的范围是           (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
Al(OH)3
Fe(OH)2
Mg(OH)2
开始沉淀
2.7
3.8
7.5
9.4
完全沉淀
3.2
5.2
9.7
12.4
 
(3)滤渣A的主要成分为      ,滤液B可以回收的物质有____________;
(4)简述洗涤过程的实验操作                                    
(5)已知硫酸渣质量为w kg,假设铁红制备过程中,铁元素损耗25%,最终得到铁红的质量为m kg,则原来硫酸渣中铁元素质量分数为        (用最简分数表达式表示)。

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

某矿渣的成分为Cu2O、Al2O3、Fe2O3、SiO2,工业上用该矿渣获取铜和胆矾的操作流程如下:

已知: ①Cu2O +2 H+="Cu" + Cu2++H2O
②部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表:

请回答下列问题:
(1)为了加快反应I的速率,可以采取的措施是                            (写2点)。
(2)固体混合物A中的成分是                             
(3)反应I完成后,铁元素的存在形式为   (填离子符号);写出生成该离子的离子方程式           。
(4)操作1主要包括:                             。洗涤CuSO4?5H2O粗产品不能用大量水洗,而用冰水洗涤。原因是                                          。
(5)用惰性电极电解胆矾溶液一段时间,加人0.1 mol的Cu(OH)2可恢复溶液原况(浓度、成分),则电解时转移电子的物质的量为                            .。
(6)用NaClO调pH,生成沉淀B的同时生成一种具有漂白作用的物质,该反应的离子方程式为           

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