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(yè)上利用廢鐵屑(含少量氧化 鋁、氧化鐵等)生產(chǎn)堿式硫酸鐵的工藝流程如下:
已知:部分陽(yáng)離子以氫氧化物形式沉淀時(shí)溶液的 pH
沉淀物 |
Fe(OH)3 |
Fe(OH)2 |
Al(OH)3 |
開(kāi)始沉淀 |
2.3 |
7.5 |
3.4 |
完全沉淀 |
3.2 |
9.7 |
4.4 |
完成下列填空:
(1)反應(yīng) I 后的溶液中存在的陽(yáng)離子有
Fe2+、Al3+和H+
Fe2+、Al3+和H+
。
(2)加入少量 NaHCO
3 的目的是將 溶液的 pH 調(diào)節(jié) 在
4.4-7.5
4.4-7.5
范圍內(nèi),從 而 使溶液中 的
鋁離子轉(zhuǎn)化為Al(OH)3沉淀,而亞鐵離子不能生成沉淀
鋁離子轉(zhuǎn)化為Al(OH)3沉淀,而亞鐵離子不能生成沉淀
。該工藝中“攪拌”的作用是
使反應(yīng)物充分接觸反應(yīng),從而加快反應(yīng)速率
使反應(yīng)物充分接觸反應(yīng),從而加快反應(yīng)速率
。
(3)反應(yīng) II 加入 NaNO
2 的目的是氧化 Fe
2+,反應(yīng)的離子方程式為
2H++Fe2++NO2-=Fe3++NO↑+H2O
2H++Fe2++NO2-=Fe3++NO↑+H2O
。在實(shí)際生產(chǎn)中,反應(yīng)Ⅱ常同時(shí)通入 O
2 以減少 NaNO
2 的用量,若參與反應(yīng)的 O
2 有 11.2L(標(biāo)準(zhǔn)狀況),則相當(dāng)于節(jié)約了 NaNO
2138
138
克。
(4)堿式硫酸鐵溶于水后產(chǎn)生的[Fe(OH)]
2+離子可部分水解生成[Fe
2(OH)
4]
2+ 聚合離子,該水解反應(yīng)的離 子方程式為
2[Fe(OH)]2++2H2O=[Fe2(OH)4]2++2H+
2[Fe(OH)]2++2H2O=[Fe2(OH)4]2++2H+
。
(5)在醫(yī)藥上常用硫酸亞鐵與硫酸、硝酸的混合液反應(yīng)制備堿式硫酸鐵。根據(jù)我國(guó)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),產(chǎn)品中不 得含有 Fe
2+ 及 NO
3-.為檢驗(yàn)所得產(chǎn)品中是否含有 Fe
2+,應(yīng)使用的試劑為
d
d
。(選填序號(hào))
a.氯水 b.KSCN 溶液 c.NaOH 溶液 d.酸性 KMnO
4 溶液