Question

【題目】I.鐵及其化合物之間的相互轉化可用下式表示：

回答下列有關問題：

（1）檢驗硫酸鐵溶液中是否存在Fe2+的方法是_____________________________________。

（2）干法制備高鐵酸鈉的主要反應為2FeSO4+6Na2O2= 2Na2FeO4+2Na2O+2Na2SO4+O2↑

該反應中的氧化劑是______________，每生成l mol Na2FeO4轉移_____________mol電子。

（3）濕法制備高鐵酸鉀(K2FeO4)的反應體系中有六種微粒：

Fe(OH)3、ClO-、OH-、FeO42-、Cl-、H2O。

①寫出并配平濕法制高鐵酸鉀的離子反應方程式：___________________________________。

②若反應過程中轉移了0.3 mol電子，則還原產物的物質的量為______________________。

II.某化學小組通過查閱資料，設計了如下圖所示的方法以含鎳廢催化劑為原料來制備NiSO4·7H2O。已知某化工廠的含鎳廢催化劑主要含有Ni，還含有Al(31％)、Fe(1．3％)的單質及氧化物，其他不溶雜質(3.3％)。

部分陽離子以氫氧化物形式沉淀時的pH如下：

（1）“堿浸”過程中發生反應的物質是_________________（填化學式）。

（2）“酸浸”時所加入的酸是 _________________ (填化學式)。

（3）加入H2O2時發生反應的離子方程式為_____________________________________。

Answer 1

【答案】 少量溶液，滴入幾滴酸性高錳酸鉀溶液，若紫色褪去，則證明原溶液中有Fe2+ Na2O2 5 2Fe(OH)3+3ClO-+4OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O 0.15mol Al、 Al2O3 H2SO4 2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O

【解析】本題考查離子的檢驗、氧化還原反應、方程式的書寫。

I（1）檢驗Fe2+的方法可以選用鐵氰化鉀溶液、利用Fe2+的還原性將強氧化性的有色物質還原如高錳酸鉀溶液或先加入KSCN再將Fe2+氧化為Fe3+檢驗；（2）元素化合價降低的物質是氧化劑，故反應2FeSO4+6Na2O2= 2Na2FeO4+2Na2O+2Na2SO4+O2↑中的氧化劑為Na2O2；根據化合價降低總數判斷可知每生成1molNa2FeO4，轉移5mol電子；（3）①根據化合價升降找出反應物為ClO-、Fe(OH)3和生成物為Cl-、FeO42-，再結合電荷守恒可知濕法制高鐵酸鉀反應的離子方程式2Fe(OH)3+3ClO-+4OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O；②根據該離子方程式，生成3mol還原產物Cl-轉移6mol電子，故反應過程中轉移了0.3mol電子，則還原產物的物質的量為0．15mol；

II（1）根據題中信息可知含鎳廢催化劑中能與堿反應的為Al及其氧化物，故答案為Al、 Al2O3；（2）題中需要制備硫酸鎳，為了盡量少的引入雜質，故在酸浸時應選取硫酸；（3）根據部分陽離子以氫氧化物形式沉淀時的pH可知，加入H2O2的目的是將二價鐵氧化為三價鐵，然后將其反應以氫氧化鐵的形式除去，故其反應的離子方程式為：2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O。