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（2014届上海市六校高三第二次联考化学试卷）铁盐、亚铁盐在工农业生产、生活、污水处理等方面有着极其广泛的应用．（一）用铁屑与硫酸反应制备FeSO4已知4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O-

题目简介

（2014届上海市六校高三第二次联考化学试卷）铁盐、亚铁盐在工农业生产、生活、污水处理等方面有着极其广泛的应用．（一）用铁屑与硫酸反应制备FeSO4已知4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O-

题目详情

（2014届上海市六校高三第二次联考化学试卷）
铁盐、亚铁盐在工农业生产、生活、污水处理等方面有着极其广泛的应用．
（一）用铁屑与硫酸反应制备FeSO4
已知4Fe2++O2+4H+= 4Fe3++2H2O。FeSO4在水中的溶解度见图。

（1）首先，将铁屑放入碳酸钠溶液中煮沸除油污，分离出液体，用水洗净铁屑。此步骤中，分离出液体的方法通常不用过滤，使用的操作是____________（填写操作名称）。
（2）向处理过的铁屑中加入适量的硫酸，在一定温度下使其反应到不再产生气体，趁热过滤，得FeSO4溶液。此处：硫酸浓度应选择
A．浓硫酸B．10moL/L硫酸C．3moL/L硫酸D．任意浓度硫酸；
温度宜控制在______；加热的同时需适当补充水，原因是          。反应中应保持n（Fe）/n（H2SO4）         1(填“＜”、“＞”或“=”)。
（3）亚铁盐在空气中易被氧化，但形成复盐可稳定存在。如“摩尔盐”，即硫酸亚铁铵[（NH4）2SO4•FeSO4•6H2O]，就是在FeSO4溶液中加入少量稀H2SO4溶液，再加入饱和（NH4）2SO4溶液，经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤等一系列操作后所得。过程中稀硫酸的作用是 　。
（二）用含有少量Al的废铁屑制备Fe2(SO4)3其操作流程及有关资料如下：

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
 
（4）加NaHCO3时，混合液pH值应控制在_______________________。
（5）反应Ⅱ中反应的离子方程式是：___________________。
（6）实际生产中，将反应Ⅱ产生的NO配比一种气体X，混合后重新通入反应Ⅱ中，该设计的目的是________，气体X与NO配比的比例是_____________。
题型：填空题难度：中档来源：不详

答案


（1）倾析   
（2）C ; 60℃左右；防止硫酸亚铁晶体析出；＞  
（3）抑制Fe2+、NH4+的水解
（4）4．4～7．5   
（5）3Fe2++NO3-+4H+=3Fe3++NO↑+2H2O
（6）节约Fe(NO3)3、防止NO污染（同理即可）; 3：4

（1）首先，将铁屑放入碳酸钠溶液中煮沸除油污，分离出液体，用水洗净铁屑。此步骤中，由于Fe屑沉在容器的底部，溶液在上部，所以分离出液体的方法通常不用过滤，使用的操作是倾析法。
（2）在室温下，Fe在浓硫酸中会发生钝化现象。在10moL/L硫酸中容易发生氧化还原反应产生硫酸铁和SO2和水。不能得到硫酸亚铁。所以要用3moL/L硫酸。选项为C。由于FeSO4在60℃左右溶解度最大，所以温度宜控制在60℃左右。为防止硫酸亚铁晶体析出，加热的同时需适当补充水。为了防止在加热的过程中Fe2+被氧化为Fe3+,Fe粉应该稍微过量一些。所以反应中应保持n（Fe）/n（H2SO4）＞1。
（3）在制取摩尔盐如硫酸亚铁铵[（NH4）2SO4•FeSO4•6H2O]的过程，就是在FeSO4溶液中加入少量稀H2SO4溶液，再加入饱和(NH4)2SO4溶液，经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤等一系列操作后所得。过程中稀硫酸的作用是为了抑制Fe2+、NH4+的水解,防止产物不纯。
（4）含有少量Al的废铁屑硫酸溶解得到硫酸铝、硫酸亚铁、硫酸铁。为了除去杂质Al3+、Fe2+．要加NaHCO3时，来调节混合液pH值。Al(OH)3沉淀完全的pH为4．4，而Fe(OH)2开始形成沉淀的pH为应控制在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）当向含有FeSO4、Fe2(SO4)3溶液中加入Fe(NO3)3和H2SO4时也就相当于加入了稀硝酸。发生氧化还原反应。在反应Ⅱ中反应的离子方程式是：3Fe2++NO3-+4H+=3Fe3++NO↑+2H2O。
（6）由于在室温下会发生反应：2NO+O2=2NO2；3NO2+H2O =2HNO3+NO。叠加得到总方程式为4NO+3O2+2H2O =4HNO3。所以实际生产中，将反应Ⅱ产生的NO配比一种气体O2，混合后重新通入反应Ⅱ中，该设计的目的是节约Fe(NO3)3、防止NO污染。根据上述总方程式可以看出气体O2与NO配比的比例是3:4。

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