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        1. 鐵鹽、亞鐵鹽在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、生活、污水處理等方面有著極其廣泛的應(yīng)用.
          (一)用鐵屑與硫酸反應(yīng)制備FeSO4
          已知4Fe2++O2+4H+= 4Fe3++2H2O。FeSO4在水中的溶解度見圖。

          (1)首先,將鐵屑放入碳酸鈉溶液中煮沸除油污,分離出液體,用水洗凈鐵屑。此步驟中,分離出液體的方法通常不用過濾,使用的操作是____________(填寫操作名稱)。
          (2)向處理過的鐵屑中加入適量的硫酸,在一定溫度下使其反應(yīng)到不再產(chǎn)生氣體,趁熱過濾,得FeSO4溶液。此處:硫酸濃度應(yīng)選擇
          A.濃硫酸B.10moL/L硫酸C.3moL/L硫酸D.任意濃度硫酸;
          溫度宜控制在______;加熱的同時(shí)需適當(dāng)補(bǔ)充水,原因是          。反應(yīng)中應(yīng)保持n(Fe)/n(H2SO4         1(填“<”、“>”或“=”)。
          (3)亞鐵鹽在空氣中易被氧化,但形成復(fù)鹽可穩(wěn)定存在。如“摩爾鹽”,即硫酸亞鐵銨[(NH42SO4?FeSO4?6H2O],就是在FeSO4溶液中加入少量稀H2SO4溶液,再加入飽和(NH42SO4溶液,經(jīng)過蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾等一系列操作后所得。過程中稀硫酸的作用是  。
          (二)用含有少量Al的廢鐵屑制備Fe2(SO4)3其操作流程及有關(guān)資料如下:

          沉淀物
          Fe(OH)3
          Fe(OH)2
          Al(OH)3
          開始沉淀
          2.3
          7.5
          3.4
          完全沉淀
          3.2
          9.7
          4.4
           
          (4)加NaHCO3時(shí),混合液pH值應(yīng)控制在_______________________。
          (5)反應(yīng)Ⅱ中反應(yīng)的離子方程式是:___________________。
          (6)實(shí)際生產(chǎn)中,將反應(yīng)Ⅱ產(chǎn)生的NO配比一種氣體X,混合后重新通入反應(yīng)Ⅱ中,該設(shè)計(jì)的目的是________,氣體X與NO配比的比例是_____________。

          (1)傾析   
          (2)C ; 60℃左右;防止硫酸亞鐵晶體析出;>  
          (3)抑制Fe2+、NH4+的水解
          (4)4.4~7.5   
          (5)3Fe2++NO3-+4H+=3Fe3++NO↑+2H2O
          (6)節(jié)約Fe(NO3)3、防止NO污染(同理即可); 3:4

          試題分析:
          (1)首先,將鐵屑放入碳酸鈉溶液中煮沸除油污,分離出液體,用水洗凈鐵屑。此步驟中,由于Fe屑沉在容器的底部,溶液在上部,所以分離出液體的方法通常不用過濾,使用的操作是傾析法。
          (2)在室溫下,F(xiàn)e在濃硫酸中會(huì)發(fā)生鈍化現(xiàn)象。在10moL/L硫酸中容易發(fā)生氧化還原反應(yīng)產(chǎn)生硫酸鐵和SO2和水。不能得到硫酸亞鐵。所以要用3moL/L硫酸。選項(xiàng)為C。由于FeSO4在60℃左右溶解度最大,所以溫度宜控制在60℃左右。為防止硫酸亞鐵晶體析出,加熱的同時(shí)需適當(dāng)補(bǔ)充水。為了防止在加熱的過程中Fe2+被氧化為Fe3+,Fe粉應(yīng)該稍微過量一些。所以反應(yīng)中應(yīng)保持n(Fe)/n(H2SO4)>1。
          (3)在制取摩爾鹽如硫酸亞鐵銨[(NH42SO4?FeSO4?6H2O]的過程,就是在FeSO4溶液中加入少量稀H2SO4溶液,再加入飽和(NH4)2SO4溶液,經(jīng)過蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾等一系列操作后所得。過程中稀硫酸的作用是為了抑制Fe2+、NH4+的水解,防止產(chǎn)物不純。
          (4)含有少量Al的廢鐵屑硫酸溶解得到硫酸鋁、硫酸亞鐵、硫酸鐵。為了除去雜質(zhì)Al3+、Fe2+.要加NaHCO3時(shí),來調(diào)節(jié)混合液pH值。Al(OH)3沉淀完全的pH為4.4,而Fe(OH)2開始形成沉淀的pH為應(yīng)控制在7.5。若把混合液pH值控制在4.4~7.5,就可以使Al(OH)3沉淀完全但Fe元素都留在溶液中。
          (5)當(dāng)向含有FeSO4、Fe2(SO4)3溶液中加入Fe(NO3)3和H2SO4時(shí)也就相當(dāng)于加入了稀硝酸。發(fā)生氧化還原反應(yīng)。在反應(yīng)Ⅱ中反應(yīng)的離子方程式是:3Fe2++NO3-+4H+=3Fe3++NO↑+2H2O。
          (6)由于在室溫下會(huì)發(fā)生反應(yīng):2NO+O2=2NO2;3NO2+H2O =2HNO3+NO。疊加得到總方程式為4NO+3O2+2H2O =4HNO3。所以實(shí)際生產(chǎn)中,將反應(yīng)Ⅱ產(chǎn)生的NO配比一種氣體O2,混合后重新通入反應(yīng)Ⅱ中,該設(shè)計(jì)的目的是節(jié)約Fe(NO3)3、防止NO污染。根據(jù)上述總方程式可以看出氣體O2與NO配比的比例是3:4。
          練習(xí)冊(cè)系列答案
          相關(guān)習(xí)題

          科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:單選題

          下列實(shí)驗(yàn)操作中,儀器一定需要插入液面以下的是
          ①制備Fe(OH)2時(shí)將NaOH溶液滴入FeSO4溶液中所用的膠頭滴管
          ②制備氫氣的簡(jiǎn)易裝置中的長(zhǎng)頸漏斗
          ③分餾石油時(shí)控制溫度的溫度計(jì)
          ④用乙醇制備乙烯時(shí)所用的溫度計(jì)
          ⑤向BaCl2溶液中滴加稀硫酸所用的膠頭滴管
          A.③⑤B.②⑤C.①②④D.①②③④⑤

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          科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:填空題

          (1)高溫電解技術(shù)能高效實(shí)現(xiàn)CO2(g) + H2O(g) ="CO(g)" + H2(g) +O2(g) ,工作原理示意圖如下:

          ①電極b發(fā)生       (填“氧化”或“還原”)反應(yīng)。
          ②CO2在電極a放電的反應(yīng)式是                              。
          (2)工業(yè)上用某礦渣(含有Cu2O、Al2O3、Fe2O3、SiO2)提取銅的操作流程如下:

          已知: Cu2O + 2H=" Cu" + Cu2+ + H2O
          沉淀物
          Cu(OH)2
          Al(OH)3
          Fe(OH)3
          Fe(OH)2
          開始沉淀pH
          5.4
          4.0
          1.1
          5.8
          沉淀完全pH
          6.7
          5.2
          3.2
          8.8
           
          ①固體混合物A中的成分是            。
          ②反應(yīng)Ⅰ完成后,鐵元素的存在形式為           。(填離子符號(hào))
          請(qǐng)寫出生成該離子的離子方程式                                       。
          ③x的數(shù)值范圍是3.2≤pH<4.0,y對(duì)應(yīng)的數(shù)值范圍是             。
          ④下列關(guān)于NaClO調(diào)pH的說法正確的是        (填序號(hào))。
          a.加入NaClO可使溶液的pH降低
          b.NaClO能調(diào)節(jié)pH的主要原因是由于發(fā)生反應(yīng)ClO+ H+HClO,ClO消耗H+,從而達(dá)到調(diào)節(jié)pH的目的
          c.NaClO能調(diào)節(jié)pH的主要原因是由于NaClO水解ClO+ H2OHClO+OH,OH消耗H+ ,從而達(dá)到調(diào)節(jié)pH的目的
          ⑤實(shí)驗(yàn)室配制質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20.0%的CuSO4溶液,配制該溶液所需的CuSO4·5H2O與H2O的質(zhì)量之比為         

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          科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:單選題

          A、B、C是所學(xué)過的三種單質(zhì),A、B、C及其他物質(zhì)之間的反應(yīng)關(guān)系如圖所示,其中B、D、E、F的水溶液呈酸性。若D+C―→E+F且常溫下只有B為氣態(tài),
          則A、B、C分別為(  )

          A.Fe、Cl2、Cu                                                  B.Fe、Cl2、H2
          C.Cu、Cl2、Fe                                                  D.Fe、Cl2、Mg

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          科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:填空題

          用足量的CO還原14 g鐵的氧化物的混合物,將生成的氣體通入足量的澄清石灰水中,生成沉淀25 g,則這種混合物組成是①FeO、Fe2O3、贔eO、Fe3O4、跢e2O3、Fe3O4中的    ,其物質(zhì)的量之比為     。 

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          科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:單選題

          在稀硫酸中加入銅粉,銅粉不溶,再加入下列物質(zhì):①FeCl3②Fe2O3③Cu(NO3)2④KNO3,銅粉溶解的是(  )
          A.只有①或②B.只有②或④
          C.只有①或②或③D.上述四種物質(zhì)中任意一種

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          科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:填空題

          工業(yè)上用粗氧化銅(含雜質(zhì)FeO)為原料制取氯化銅晶體(CuCl2·2H2O)的生產(chǎn)流程如下:

          物質(zhì)
          Fe(OH)2
          Cu(OH)2
          Fe(OH)3
          完全沉淀時(shí)的pH
          ≥9.6
          ≥6.4
          3~4
          (1)寫出向溶液A中加入NaClO的離子方程式___________________________________。
          (2)沉淀C的化學(xué)式為________。
          (3)實(shí)驗(yàn)室如何檢驗(yàn)沉淀E已洗滌干凈?________。
          (4)低溫蒸發(fā)的目的是______________________________________。
          (5)流程中兩次加入了CuO,而不是一次性向溶液B中加入過量的CuO,其理由是________________________________________________。

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          科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:單選題

          現(xiàn)有一份單質(zhì)鐵和氧化鐵的混合物,其物質(zhì)的量共a mol,加入一定量的鹽酸后固體全部溶解,收集到b mol氫氣。下列有關(guān)敘述中正確的是
          A.反應(yīng)后的溶液中加入氯水不變色
          B.反應(yīng)后的溶液可繼續(xù)溶解金屬銅
          C.原混臺(tái)物中氧化鐵的物質(zhì)的量為(a-b)mol
          D.原混合物中單質(zhì)鐵的物質(zhì)的量為b mol

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          科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:填空題

          室溫下,單質(zhì)A、B、C分別為固體、黃綠色氣體、無(wú)色氣體。在合適的反應(yīng)條件下,它們可以按下面框圖進(jìn)行反應(yīng),又知E溶液是無(wú)色的。請(qǐng)回答:

          (1)A是_______、B是_______、C是_______ (請(qǐng)?zhí)罨瘜W(xué)式)。
          (2)反應(yīng)①的化學(xué)方程式為: ___________________________________。
          (3)反應(yīng)③的離子方程式為: _________________________________________。
          (4)反應(yīng)④的離子方程式為:___________________________________________。

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