Question

【题目】碱式硫酸铁[Fe(OH)SO4]是一种用于污水处理的新型髙效絮凝剂，在医药上也可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：

回答下列问题：

（1）粉碎过筛的目的是____________________。

（2）加入少量NaHCO3的目的是________。

（3）反应釜中发生反应的离子方程式为_______________________。在实际生产中，常同时通入02以减少NaNO2的用量，若参与反应的O2有11.2L(标准状况），则相当于约NaNO2的物质的量为________。

（4）聚合釜中溶液的PH必须控制在一定的范围内。PH偏小时Fe3+水解程度弱,PH偏大时则_____________________________________。

（5）采取减压蒸发的原因是___________________________________。

Answer 1

【答案】 增大反应物接触面积，提高“酸浸”反应速率 调节PH,使溶液中的Al3+沉淀 2H++Fe2++ NO2-=Fe3++NO↑+H20 2mol 形成氢氧化铁沉淀 温度过高，碱式硫酸铁分解

【解析】(1)为提高“酸浸”反应速率，可通过将固体粉碎过筛达到选取细小颗粒，增大反应接触面积来实现。

(2)为了使Fe3+和Al3+完全分离，可通过加入少量NaHCO3来调节溶液pH，使溶液中的Al3+完全沉淀；
(3)反应釜中Fe2+在酸性条件下被NO2-氧化为Fe3+，同时得到还原产物NO时发生反应的离子方程式为2H++Fe2++NO2-=Fe3++NO↑+H2O，n(O2)==0.5mol，则得到电子0.5mol×4=2mol，1mol NaNO2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2mol NaNO2；
(4)为防止Fe3+水解生成Fe(OH)3沉淀，产物不纯，调节溶液pH时不易过大；
(5)蒸发时选择减压蒸发，可降低沸点，避免高温下碱式硫酸铁分解。