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。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

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。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

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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。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
回答下列问题:
(1)加入少量NaHCO3的目的是调节pH在                    范围内。
(2)反应Ⅱ中加入NaNO2的目的是氧化亚铁离子,写出该反应的离子方程式为
                                                            
(3)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体积为 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                                               
(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+,应使用的试剂为        
A.氯水        B.KSCN溶液      C.NaOH溶液      D.酸性KMnO4溶液
(6)为测定含Fe2+和Fe3+溶液中铁元素的总含量,实验操作如下:准确量取20.00mL溶液于带塞锥形瓶中,加入足量H2O2,调节pH<3,加热除去过量H2O2;加入过量KI充分反应后,再用 0.1000 mol·L-1Na2S2O3标准溶液滴定至终点,消耗标准溶液20.00mL。
已知:
则溶液中铁元素的总含量为        g·L-1。若滴定前溶液中H2O2没有除尽,所测定的铁元素的含量将会
       (填“偏高” “偏低” “不变”)
答案
(1)4.4~7.5 (2分)(2)2H+ + Fe2++ NO2- = Fe3+ + NO↑ + H2O (3分)(3)2 mol (2分)(4)2Fe(OH)2+ +2H2OFe2(OH)42+ + 2H+  (3分)(5)D (2分)(6)5.6 (2分) 偏高 (2分)
解析

试题分析:(1)制备硫酸亚铁,应与硫酸铝分离,应调节溶液pH生成Al(OH)3,要避免生成应Fe(OH)2沉淀,控制pH在4.4~7.5之间;(2)NaNO2可氧化亚铁离子为铁离子,本身变为NO,故反应方程式为2H+ + Fe2++ NO2- = Fe3+ + NO↑ + H2O;(3)11.2LO2的物质的量为0.5mol,则得到电子0.5mol×4=2mol,1molNaNO2被还原生成NO,化合价由+3价降低到+2价,得到1mol电子,故可节约2molNaNO2;(4)[Fe(OH)]2+离子,可部分水解生成[Fe2(OH)4]2+聚合离子,根据电荷守恒和质量守恒可写出反应的离子方程式为2[Fe(OH)]2++2H2O[Fe2(OH)4]2++2H+;(5)检验所得产品中是否含有Fe2+,可使用酸性KMnO4溶液;(6)根据所给反应可得关系式Fe3+~S2O32-,所以n(Fe3+)=n(Na2S2O3)=0.1000mol/L×0.020L=0.0020mol,溶液中铁元素的总含量为0.0020mol×56g/mol÷0.020L=5.6g/L;若滴定前溶液中H2O2没有除尽,则H2O2也可氧化I-得到I2,消耗的Na2S2O3将偏多,导致所测定的铁元素的含量偏高。
举一反三
下列陈述和判断均正确,且有因果关系的是(      )
选项
陈述
判断
A
Si有良好的半导体性能
Si可用于制备光导纤维
B
在未知溶液中加入稀硝酸和氯化钡溶液有沉淀生成
说明该未知溶液含有SO42
C
铁、铜、汞、银的金属活动性顺序为Fe>(H)>Cu>Hg>Ag
要从矿石中冶炼得到金属单质,铁和铜必须用还原剂,汞和银只需加热
D
锌锰干电池碳棒是正极,MnO2是氧化剂
锌锰干电池是二次电池,可以反复充电

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FeCl3、CuCl2的混合溶液中加入铁粉,充分反应后仍有固体存在,则下列判断不正确的是
A.加入KSCN溶液一定不变红色B.溶液中一定含Cu2+
C.溶液中一定含Fe2D.剩余固体中一定含铜

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(6分)中学化学常见的物质A、B、C、D、E、X有如图所示转化关系。已知A、D是单质,B为氧化物,反应①在高温下发生。

(1)若A、D、X为非金属单质,E是常见的温室气体,则A为____________,X为___________(用化学式填空)。
(2)若A为金属单质,D为非金属单质,X为盐酸,则反应①的化学方程式为________________;反应②的离子方程式________________________________。
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(10分)下列框图中,已知A、E、F、H是单质,其中只有A是固体,其它都是气体,且H是呈黄绿色;B是最常见液体,G的焰色反应呈黄色,L是白色沉淀,M是红褐色沉淀。部分反应的某些产物未标出。

(1)写出H的化学式:              、C的电子式:                         
(2)写出D与I溶液发生反应的离子方程式:                               。
(3)写出L→M的化学方程式:                                           
(4)检验J中的阳离子时,不宜选用下列试剂中的             (填选项字母)。
A.Fe粉        B.NaOH溶液        C.KSCN溶液
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(15分)用FeCl3酸性溶液脱除H2S后的废液,通过控制电压电解得以再生。某同学使用石墨电极,在不同电压(x)下电解pH=1的0.1mol/LFeCl2溶液,研究废液再生机理。记录如下(a、b、c代表电压值:)
序号
电压/V
阳极现象
检验阳极产物
I
x≥a
电极附近出现黄色,有气泡产生
有Fe3+、有Cl2
II
a>x≥b
电极附近出现黄色,无气泡产生
有Fe3+、无Cl2
III
b>x>0
无明显变化
无Fe3+、无Cl2
(1)用KSCN溶液检验出Fe3+的现象是_______。
(2)I中,Fe2+产生的原因可能是Cl-在阳极放电,生成的Cl2将Fe2+氧化。写出有关反应的方程式_____。
(3)由II推测,Fe3+产生的原因还可能是Fe2+在阳极放电,原因是Fe2+具有_____性。
(4)II中虽未检测出Cl2,但Cl-在阳极是否放电仍需进一步验证。电解pH=1的NaCl溶液做对照实验,记录如下:
序号
电压/V
阳极现象
检验阳极产物
IV
a>x≥c
无明显变化
有Cl2
V
c>x≥b
无明显变化
无Cl2
①NaCl溶液的浓度是________mol/L。
②IV中检测Cl2的实验方法:____________________。
③与II对比,得出的结论(写出两点):___________________。
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