Question

【题目】碱式硫酸铁[Fe(OH)SO4]可用做净水剂、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是_________________。

(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)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____________________________

Answer 1

【答案】 Fe +H+ ＝Fe2+ + H2 ↑ Fe +2 Fe3+＝3Fe2+ 4.4≤pH<7.5 Fe2+ + NO2- +2H+ ＝Fe3++ NO ↑+H2O 4 2Fe（OH）2+ + 2H2OFe2（OH）42+ + 2H+

【解析】本题考查化学工艺流程，（1）废铁屑中含有Fe、Fe2O3、Al2O3，反应I中加入稀硫酸，发生Al2O3＋6H＋=2Al3＋＋3H2O、Fe2O3＋6H＋=2Fe3＋＋3H2O、Fe＋2Fe3＋=3Fe2＋、Fe＋2H＋=Fe2＋＋H2↑，属于氧化还原反应的离子方程式为Fe＋2Fe3＋=3Fe2＋、Fe＋2H＋=Fe2＋＋H2↑；加入碳酸氢钠的目的是除去杂质Al3＋，因此pH调节范围是4.4≤pH<7.5；（3）生成的气体遇空气变红棕色，说明生成的气体为NO，亚硝酸钠作氧化剂，把Fe2＋氧化成Fe3＋，本身被还原为NO，离子反应方程式为：Fe2＋ + NO2－ +2H＋ ＝Fe3＋+ NO ↑+H2O；（4）1molO2参与反应，得到4mol电子，得到4mol电子，需要消耗NaNO2的物质的量为4/1mol=4mol；（5）根据信息，得出：2Fe（OH）2+ + 2H2O Fe2（OH）42+ + 2H＋。