第四单元《沉淀溶解平衡》填空题专题训练
1.(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
回答下列问题:
(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+,应使用的试剂为 。
A.氯水 B.KSCN溶液 C.NaOH溶液 D.酸性KMnO4溶液
【答案】(1)4.4~7.5 (2分) Al3+ (2分)
(2)氧化Fe2+(2分) 2H+ + Fe2++ NO2- = Fe3+ + NO↑ + H2O (3分)
(3)2 mol (2分) (4)2Fe(OH)2+ +2H2O Fe2(OH)42+ + 2H+ (3分) (5)D (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使溶液中的Al3+生成Al(OH)3沉淀,同时要避免生成应Fe(OH)2沉淀,控制pH在4.4≤pH<7.5之间;
(2)亚硝酸盐具有氧化性,在酸性条件下能把亚铁离子氧化生成铁离子,反应的离子方程式为2H+ + Fe2++ NO2- =Fe3+ + NO↑ + H2O;
(3)氧气的物质的量是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1mol电子,则需要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2Fe(OH)2+ +2H2O Fe2(OH)42+ + 2H+;
(5)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,答案选D。
考点:考查物质制备工艺流程图的有关判断与计算
2.(10分 )工业上用某矿渣(含有Cu2O、Al2O3、Fe2O3、SiO2)提取铜的操作流程如下:
已知: Cu2O + 2H+ = Cu + Cu2+ + H2O
沉淀物 Cu(OH)2 Al(OH)3 Fe(OH)3 Fe(OH)2
开始沉淀pH 5.4 4.0 1.1 5.8
沉淀完全pH 6.7 5.2 3.2 8.8
(1)反应I中如果Cu2O与Fe2O3之间恰好发生氧化还原反应,则反应的化学方程式为:___________________________________________________________________________
(2)用NaClO调pH=x是此工艺流程中的最佳选择。
①选择NaClO的理由是:____________________________________________________
②生成沉淀B的同时生成一种具有漂白作用的物质,写出该反应的离子方程式为:
_________________________________________________________________________
(3)如果某次测定pH=y的操作失误,将适量NaOH溶液滴加到0.02mol•L-1CuSO4溶液中,致使溶液中Cu2+浓度降至原来的百