Question

【題目】【2016屆會(huì)寧縣一中第四次月考】鐵及其化合物在日常生活、生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛。

（1）高鐵酸鈉（Na2FeO4）是水處理過程中的一種新型凈水劑，工業(yè)上利用NaClO 和NaOH的混合溶液將2Fe（OH）3氧化性制備高鐵酸鈉，反應(yīng)的化學(xué)方程式為 ；高鐵酸鈉能用作新型凈水劑的原理是 ；

（2）氧化鐵紅顏料跟某些油料混合，可以制成防銹油漆。以黃鐵礦為原料制硫酸產(chǎn)生的硫酸渣中含F(xiàn)e2O3、SiO2、Al2O3、MgO等，用硫酸渣制備鐵紅（Fe2O3）的過程如下：

①酸溶過程中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為 ， ， ；“濾渣A”主要成份的化學(xué)式為 。

②還原過程中加入FeS2的目的是將溶液中的Fe3 +還原為Fe2 +，而本身被氧化為H2SO4，請(qǐng)寫出該反應(yīng)的離子方程式 ；

③氧化過程中，O2、NaOH與Fe2+反應(yīng)的離子方程式為 。

④為了確保鐵紅的質(zhì)量和純度，氧化過程需要調(diào)節(jié)溶液的pH的范圍是 ，

沉淀物	Fe（OH）3	Al（OH）3	Fe（OH）2	Mg（OH）2
開始沉淀pH	2.7	3.8	7.6	9.4
完全沉淀pH	3.2	5.2	9.7	12.4

如果pH過大，可能引起的后果是 。

Answer 1

【答案】（1）2Fe(OH)3+3NaClO + 4NaOH == 2Na2FeO4 + 3NaCl + 5H2O, 本身具有強(qiáng)氧化性可殺菌消毒，在反應(yīng)中被還原成三價(jià)鐵離子水解生成氫氧化鐵膠體凈水。

（2）①Fe2O3 + 3H2SO4 == Fe2(SO4) 3 + 3H2O，Al2O3 + 3H2SO4 == Al 2(SO4) 3 + 3H2O，MgO +H2SO4 == MgSO4 + 2H2O（1分） SiO2

②FeS2 + 14Fe3 + +8H2O == 15Fe2 + + 2SO42－ + 16 H+

③4Fe2 + + O2 + 2H2O + 8OH－= 4Fe(OH)3↓ 或Fe2++2OH－=Fe(OH)2↓，4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3

④ 3.2~3.8 Al3+、Mg2+形成沉淀，使制得的鐵紅不純。

【解析】（1）NaClO 和NaOH的混合溶液將2Fe（OH）3氧化性制備高鐵酸鈉，反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Fe(OH)3+3NaClO + 4NaOH == 2Na2FeO4 + 3NaCl + 5H2O, 高鐵酸鈉能用作新型凈水劑的原理為本身具有強(qiáng)氧化性可殺菌消毒，在反應(yīng)中被還原成三價(jià)鐵離子水解生成氫氧化鐵膠體凈水。（2）酸溶過程中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為①Fe2O3 + 3H2SO4 == Fe2(SO4) 3 + 3H2O，（1分）Al2O3 + 3H2SO4 == Al 2(SO4) 3 + 3H2O，（1分）MgO +H2SO4 == MgSO4 + 2H2O（1分）因二氧化硅不與硫酸反應(yīng)，故“濾渣A”主要成分的化學(xué)式為SiO2；②加入FeS2的目的是將溶液中的Fe3 +還原為Fe2 +，而本身被氧化為H2SO4，該反應(yīng)的離子方程式FeS2 + 14Fe3 + +8H2O == 15Fe2 + + 2SO42－ + 16 H+。③Fe2+與 OH-反應(yīng)生成Fe(OH)2，Fe(OH)2不穩(wěn)定易被氧氣氧化為Fe(OH)3，O2、NaOH與Fe2+反應(yīng)的離子方程式為4Fe2 + + O2 + 2H2O + 8OH－= 4Fe(OH)3↓（2分）或Fe2++2OH－=Fe(OH)2↓，（1分）4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3（1分）④根據(jù)幾種離子沉淀的PH，使Fe3 +沉淀完全的PH為3.2，其他離子開始沉淀PH為3.8，因此所選PH應(yīng)介于3.2和3.8之間，如果PH過大，Al3+、Mg2+形成沉淀，使制得的鐵紅不純。