【題目】為了保護環(huán)境,充分利用資源,可將工業(yè)廢棄物轉變成重要的化工原料。回答下列問題:

(1)可用NaClO3氧化酸性FeCl2廢液得到FeCl3,F(xiàn)eCl3具有凈水作用,但腐蝕設備。

①寫出NaClO3氧化酸性FeCl2的離子方程式:__________________________。

②若酸性FeCl2廢液中:c(Fe2+)=2.0×10-2 mol∕L,c(Fe3+)=1.0×10-3 mol∕L,c(Cl)=5.3×10-2 mol∕L,則該溶液的pH約為_________。

③FeCl3凈水的原理是:___________________________(用離子方程式及適當文字回答);

(2)可用廢鐵屑為原料,按下圖的工藝流程制備聚合硫酸鐵(PFS),PFS是一種新型的

絮凝劑,處理污水比FeCl3高效,且腐蝕性小。

①酸浸時最合適的酸是______________

②反應釜中加入的氧化劑,下列試劑中最合適的是____________(填標號)。

a.HNO3 b.KMnO4 c.Cl2 d.H2O2

檢驗其中Fe2+是否完全被氧化,應選擇__________(填標號)。

a.K3[Fe(CN)6]溶液 b.Na2SO3溶液 c.KSCN溶液

③生成PFS的離子方程式為:xFe3++yH2O Fex(OH)y(3x-y)++yH+欲使平衡正向移動可采用的方法是____________(填標號)。

加入NaHCO3 b.降溫 c.加水稀釋 d.加入NH4Cl

【答案】ClO3+6Fe2++6H+=Cl+6Fe3++3H2O2Fe3++3H2O3H++Fe(OH)3,水解生成的Fe(OH)3膠體粒子能吸附水中的懸浮雜質硫酸daac

【解析】

(1)酸性條件下,ClO3將Fe2+氧化為Fe3+,同時Cl元素化合價從+5價降低為-1價,反應的離子方程式為:ClO3+6Fe2++6H+=Cl+6Fe3++3H2O正確答案ClO3+6Fe2++6H+=Cl+6Fe3++3H2O。

②根據(jù)溶液電荷守恒可得:2c(Fe2+)+3c(Fe3+)+c(H+)=c(Cl)+c(OH-)代入數(shù)據(jù)計算得:c(H+)=c(OH-)+10-2,根據(jù)KW=c(H+)× c(OH-)=10-14可知c(OH-)可以忽略不計,則c(H+)10-2,故該溶液pH約為2;正確答案:2。

Fe3+在溶液中發(fā)生部分水解:Fe3++3H2O3H++Fe(OH)3,水解生成的Fe(OH)3膠體粒子能吸附水中的懸浮雜質,故可作凈水劑;正確答案:Fe3++3H2O3H++Fe(OH)3,水解生成的Fe(OH)3膠體粒子能吸附水中的懸浮雜質。

(2)①使用硫酸,既能保證鐵屑被充分溶解,又不引入其它酸根離子;正確答案硫酸。

②為了不引入其它雜質離子,反應釜中最合適的氧化劑是H2O2,故選d項;K3[Fe(CN)6]溶液遇Fe2+反應生成藍色沉淀,因此若溶液中Fe2+未被完全氧化,則產(chǎn)生藍色沉淀,若Fe2+被完全氧化,則無藍色沉淀,故選a項正確答案:d;a。

③a項,NaHCO3 可以與 H+反應使得H+濃度降低,使得平衡正向移動,故選a項;

b項,水解反應為吸熱反應,降低溫度使得平衡逆向移動,故不選b項;

c項,加水稀釋,促進水解,即平衡正向移動,故選c項;

d項,PFS在離子方程式中不拆解,說明其氫氧根不能在溶液中電離出來,因此加入NH4Cl后并不消耗生成物,平衡不移動,故不選d項;綜上分析可知只有ac符合題意;

正確選項ac。

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