Question

【题目】某工厂对工业生产钛白粉产生的废液进行综合利用，废液中含有大量FeSO4、H2SO4和少量Fe2(SO4)3，可用于生产颜料铁红和补血剂乳酸亚铁。其生产工艺流程如图：

已知：乳酸可以和碳酸根生成二氧化碳气体。请回答：

（1）步骤④需控制反应温度低于35℃，其目的是___。

（2）步骤④反应的离子方程式是___。

（3）已知：FeCO3(s) Fe2+(aq)+CO32-(aq)，试用平衡移动原理解释步骤⑤生成乳酸亚铁的原因___。

（4）Fe3+对H2O2的分解具有催化作用。利用如图(a)和(b)中的信息，按图(c)装置(连通的A、B瓶中已充有NO2气体)进行实验。可观察到B瓶中气体颜色比A瓶中的___(填“深”或“浅”)，其原因是___。

Answer 1

【答案】防止碳酸氢铵分解，防止亚铁离子被氧化 Fe2++2HCO3-= FeCO3↓+H2O+CO2↑ 乳酸与碳酸根离子反应，使平衡正移 深 2NO2(g)=N2O4(g)△H<0，过氧化氢分解放热，温度升高，平衡逆移

【解析】

(1)NH4HCO3受热易分解，所以步骤④需控制反应温度低于35℃；同时，温度高时，亚铁离子易被空气中的氧气氧化。

答案为：防止碳酸氢铵分解，防止亚铁离子被氧化

(2)从流程图中可以看出，步骤④是硫酸亚铁与碳酸氢铵反应，生成碳酸亚铁沉淀、二氧化碳气体等，所以反应的离子方程式为：Fe2++2HCO3-= FeCO3↓+H2O+CO2↑

答案为：Fe2++2HCO3-= FeCO3↓+H2O+CO2↑

(3)步骤⑤中，碳酸亚铁发生电离，FeCO3(s) Fe2+(aq)+CO32-(aq)，乳酸与CO32-发生反应，减少了生成物浓度，促使平衡不断地正向移动，最后碳酸亚铁全部溶解，生成乳酸亚铁。答案为：乳酸与碳酸根离子反应，使平衡正移

(4)从图(a)和(b)中可以得出如下信息：双氧水的分解反应、2NO2(g)N2O4(g)都是放热反应。按图(c)装置(连通的A、B瓶中已充有NO2气体)进行实验。可观察到B瓶中气体颜色比A瓶中的深。答案为：深。

因为双氧水分解放热，使B瓶的温度升高，2NO2(g)=N2O4(g)的平衡逆向移动，c(NO2)增大，所以气体的颜色加深。答案：2NO2(g)=N2O4(g)△H<0，过氧化氢分解放热，温度升高，平衡逆移。