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,在醫(yī)藥上也可用于治療消化性潰瘍出血.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圖:
已知:部分陽離子以氫氧化物形式沉淀時(shí)溶液的pH見表:
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寫出反應(yīng)I中發(fā)生的氧化還原反應(yīng)的離子方程式
Fe+2H+═Fe2++H2↑Fe+2Fe3+═3Fe2+
Fe+2H+═Fe2++H2↑Fe+2Fe3+═3Fe2+
.
②加入少量NaHCO
3的目的是調(diào)節(jié)溶液的pH,應(yīng)控制pH的范圍為
4.4≤pH<7.5
4.4≤pH<7.5
.
③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,O
2與NaNO
2在反應(yīng)中均作氧化劑.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NaNO
2的物質(zhì)的量為
2mol
2mol
.
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++2H
2O
[Fe
2(OH)
4]
2++2H
+2[Fe(OH)]
2++2H
2O
[Fe
2(OH)
4]
2++2H
+.