Question

【題目】堿式硫酸鐵[Fe(OH)SO4]是一種用于污水處理的新型高效絮凝劑。工業上利用廢鐵屑（含少量氧化鋁、氧化鐵等）生產堿式硫酸鐵的工藝流程如下：

已知：部分陽離子以氫氧化物形式沉淀時溶液的pH見下表：

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

回答下列問題：

（1）加入少量NaHCO3的目的是調節pH在_____________________范圍內。

（2）反應Ⅱ中加入NaNO2的目的是氧化亞鐵離子，寫出該反應的離子方程式為_____________________________________________________________。

（3）堿式硫酸鐵溶于水后生成的Fe(OH)2+離子可部分水解生成Fe2(OH)42+ 聚合離子，該水解反應的離子方程式為_________________________________。

（4）在醫藥上常用硫酸亞鐵與硫酸、硝酸的混合液反應制備堿式硫酸鐵。根據我國質量標準，產品中不得含有Fe2+及NO3－。為檢驗所得產品中是否含有Fe2+，應使用的試劑為_________。

A．氯水 B．KSCN溶液 C．NaOH溶液 D．酸性KMnO4溶液

（5）為測定含Fe2+和Fe3+溶液中鐵元素的總含量，實驗操作如下：準確量取20.00mL溶液于帶塞錐形瓶中，加入足量H2O2，調節pH<2，加熱除去過量H2O2；加入過量KI充分反應后,再用 0.1000 mol·L-1 Na2S2O3標準溶液滴定至終點，消耗標準溶液20.00mL。

已知：2Fe3++2I-=2Fe2++I2 2S2O32-+I2=2I-+S4O62-

則溶液中鐵元素的總含量為_________g·L-1。若滴定前溶液中H2O2沒有除盡，所測定的鐵元素的含量將會_______ (填“偏高” “偏低” “不變”)

Answer 1

【答案】4.4~7.5 2H+ + Fe2++ NO2- = Fe3+ + NO↑ + H2O 2Fe(OH)2+ +2H2OFe2(OH)42+ + 2H+ D 5.6 偏高

【解析】

（1）制備硫酸亞鐵，需與硫酸鋁分離，應調節溶液pH生成Al（OH）3，避免生成Fe（OH）2沉淀，則應控制溶液pH在4.4～7.5之間；

（2）NaNO2可氧化亞鐵離子為鐵離子，本身變為NO，故離子方程式為2H+ + Fe2++ NO2- = Fe3+ + NO↑ + H2O；

（3）[Fe（OH）]2+離子，可部分水解生成[Fe2（OH）4]2+聚合離子，根據電荷守恒和質量守恒可寫出反應的離子方程式為2[Fe（OH）]2++2H2O [Fe2（OH）4]2++2H+；

（5）檢驗所得產品中是否含有Fe2+，可使用酸性KMnO4溶液，現象是酸性高錳酸鉀溶液褪色；

（6）根據所給反應可得關系式Fe3+~S2O32-，所以n(Fe3+)=n(Na2S2O3)=0.1000mol/L×0.020L=0.0020mol，溶液中鐵元素的總含量為0.0020mol×56g/mol÷0.020L=5.6g/L；若滴定前溶液中H2O2沒有除盡，則H2O2也可氧化I-得到I2，消耗的Na2S2O3將偏多，導致所測定的鐵元素的含量偏高。