Question

（16分）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，在医药上也可用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

（1）加入少量NaHCO₃的目的是调节pH在           范围内，使溶液中的        沉淀(写离子符号)。

（2）反应Ⅱ中加入NaNO₂的目的是                发生反应的离子方程式为                            

（3）在实际生产中，反应Ⅱ常同时通入O₂以减少NaNO₂的用量，若参与反应的O₂有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产生的Fe(OH)²⁺离子，Fe(OH)²⁺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⁺，应使用的最佳试剂为         。

A．溴水      B．KSCN溶液     C．NaOH溶液      D．酸性KMnO₄溶液

Answer

（1）4.4～7.5 Al3+

（2）氧化Fe2+ 2H++NO2-+Fe2+=NO↑+Fe3++H2O；

（3）2mol；

（4）2 Fe(OH)2++2H2O Fe2(OH)42++2H+

（5）D

【解析】

试题分析：（1）加入碳酸氢钠的目的是使Al3+沉淀，而亚铁离子、铁离子不能沉淀，所以pH的范围是4.4～7.5之间；

(2)加入亚硝酸钠的目的是氧化亚铁离子为铁离子，离子方程式为2H++NO2-+Fe2+=NO↑+Fe3++H2O；

（3）标准状况下11.2L的氧气的物质的量是0.5mol,得电子的物质的量是0.5mol×4=2mol，而NaNO2作氧化剂时被还原为NO，化合价降低1价，所以得2mol的电子需要NaNO2的物质的量2mol；

（4）Fe(OH)2+可部分水解生成Fe2(OH)42+ 聚合离子，同时还有氢离子生成，所以离子方程式为

2 Fe(OH)2++2H2O Fe2(OH)42++2H+

（5）为检验溶液中的亚铁离子，A、溴水可以氧化亚铁离子为铁离子，溶液颜色变化不明显，不能检验亚铁离子，不符合；B、KSCN溶液和亚铁离子不反应，无现象发生，不符合；C、加入NaOH溶液和铁离子反应生成红褐色沉淀不能检验是否存在亚铁离子，不符合；D、酸性KMnO4溶液氧化亚铁离子高锰酸钾溶液褪色，符合，所以答案选D。

考点：考查物质制备实验方案的分析，氧化还原反应的应用，试剂的选择