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【题目】碱式硫酸铁[Fe(OH)SO4]可用净水剂、媒染剂等。工业上利用废铁屑(含少量氧化铝、氧化铁等)生产碱式硫酸铁的部分工艺如下:

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

(1)反应Ⅰ中氧化还原反应的离子方程式_____________________________________

(2)反应Ⅱ中加入NaHCO3调节体系的pH在_____________范围内。

(3)反应Ⅲ中生成的气体遇空气变红棕色,该反应的离子方程式_____________________

(4)若反应Ⅲ中通入O2可减少NaNO2的用量,当消耗1molO2可节约n(NaNO2)=_____mol。

(5)用稀硫酸调节体系的pH时,若硫酸加入量过少,容易生成沉淀;若硫酸加入量过大,不利于产品形成,用化学平衡移动原理说明其原因______________________________

(6)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____________________________

【答案】 Fe +H+ Fe2+ + H2 Fe +2 Fe3+=3Fe2+ 4.4~7.5 Fe2+ + NO2- +2H+ Fe3++ NO +H2O 4 Fe3+ + 3H2O FeOH3 + 3H+ ,若硫酸量过小,CH+)过低,平衡向正反应方向移动,会生成FeOH3 沉淀;若加入硫酸量过大,平衡逆移,溶液中COH-)过低,不利于产物的形成 2FeOH2+ + 2H2OFe2OH42+ + 2H+

【解析】(1)活泼金属可与酸反应,反应的离子方程式为Fe+2H=Fe2++H2↑,氧化铁与酸反应生成Fe3+ ,Fe3+ 可以氧化Fe,Fe+2Fe3+=3Fe2+ ;(2)制备FeSO4,要除去Al3+ ,应调节PH生成Al(OH)3 ,要避免生成Fe(OH)3,控制PH在4.4~7.5;(3)NaNO2可氧化亚铁离子,本身变为NO, Fe2+ + NO2- +2H+ Fe3++ NO +H2O;(4)n(O2)=1mol,则得电子1mol×4=4mol,1molNaNO2被还原生成NO,化合价由+3价降低到+2价,得到1mol电子,则需要4molNaNO2。(5)Fe3+ 沉淀完全时PH=3.1,酸度太低,碱性增强,易生成氢氧化铁沉淀;若加入硫酸过大,氢离子浓度增大,会中和FeOHSO4电离的OHFe3+ + 3H2O FeOH3 + 3H+ ,若硫酸量过小,CH+)过低,平衡向正反应方向移动,会生成FeOH3 沉淀;若加入硫酸量过大,平衡逆移,溶液中COH-)过低,不利于产物的形成;(6)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 2FeOH2+ + 2H2OFe2OH42+ + 2H+

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回答下列问题:

(1)曲线_______代表滴定CH3COOH溶液的曲线。

(2)在相同温度下,A、B、C三点溶液中水电离的c(H+)从大到小顺序为: ___________________

(3)若室温下,当NaOH溶液滴定CH3COOH溶液恰好使溶液PH=7时, 消耗NaOH溶液为V L,则V取值应在 ___处,

A.0 – 5mL B.5 – 10mL C.10 –1 5mL D.15 – 20mL

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