(2012•泰州一模)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[Fe(OH)SO4]的工艺流程如下:

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  • 解题思路:(1)要制备硫酸亚铁,应与硫酸铝分离,根据沉淀的pH选择;

    (2)依据流程分析判断,反应Ⅱ是氧化亚铁离子便于铁离子沉淀分离,流程产物分析可知O2与NaNO2在反应中做氧化剂;依据电子守恒计算;

    (3)根据反应物和生成物判断离子方程式;Fe(OH)2+水解显酸性,据电荷守恒可写出该反应的离子方程式;

    (4)A、氯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;

    B、KSCN溶液和亚铁离子不反应,无现象发生;

    C、NaOH溶液加入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;

    D、在含有Fe3+的溶液中检验Fe2+,应选用酸性KMnO4溶液,因现象明显,酸性KMnO4溶液氧化亚铁离子高锰酸钾溶液褪色.

    (1)由题意可知,过量废铁屑溶于稀硫酸得FeSO4、Al2(SO43混合溶液,根据表中数据可知,向混合溶液中加入少量NaHCO3,沉淀Al3+而不沉淀Fe2+,反应方程式为Al3++3HCO3-=Al(OH)3↓+3CO2↑,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;工艺中搅拌作用是加快反应速率,

    故答案为:Al3+加快反应沉淀,加快反应速率;

    (2)反应Ⅱ是氧化亚铁离子便于铁离子沉淀分离,流程产物分析可知O2与NaNO2在反应中做氧化剂;n(O2)=[11.2L/22.4L/mol]=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2mol电子,NaNO2的物质的量为 2mol,

    故答案为:氧化剂;2mol;

    (3)[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+

    故答案为:2[Fe(OH)]2++2H2O=[Fe2(OH)4]2++2H+

    (4)A、氯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,故A不符合;

    B、KSCN溶液和亚铁离子不反应,无现象发生,故B不符合;

    C、NaOH溶液加入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,故C不符合;

    D、酸性KMnO4溶液氧化亚铁离子高锰酸钾溶液褪色,故D符合;

    故选D.

    点评:

    本题考点: 铁的氧化物和氢氧化物;镁、铝的重要化合物;物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用.

    考点点评: 本题考查制备原理的设计,题目难度中等,注意根据物质的性质和题给信息判断可能发生的反应,方程式的书写为解答该题的难点,也是易错点,注意体会书写方法.