鐵及其化合物在日常生活、生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛.研究鐵及其化合物的應(yīng)用意義重大.
I.水體的凈化和污水的處理與鐵及其化合物密切相關(guān).
(1)自來水廠常用高鐵酸鈉(Na
2FeO
4)改善水質(zhì).簡述高鐵酸鈉用于殺菌消毒同時又起到凈水作用的原理
FeO42-有強(qiáng)的氧化性,能殺菌消毒,本身被還原為Fe3+,F(xiàn)e3+發(fā)生水解生成氫氧化鐵膠體吸附水中的雜質(zhì),達(dá)到凈水的目的
FeO42-有強(qiáng)的氧化性,能殺菌消毒,本身被還原為Fe3+,F(xiàn)e3+發(fā)生水解生成氫氧化鐵膠體吸附水中的雜質(zhì),達(dá)到凈水的目的
.
(2)堿式硫酸鐵[Fe(OH)SO
4]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下:
已知:部分陽離子以氫氧化物形式沉淀時溶液的pH見下表:
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中主要發(fā)生的氧化還原反應(yīng)的離子方程式
Fe+2H+═Fe2++H2↑
Fe+2H+═Fe2++H2↑
.
②加入少量NaHCO
3的目的是調(diào)節(jié)溶液pH,應(yīng)控制pH的范圍為
4.4~7.5
4.4~7.5
.
③在實(shí)際生產(chǎn)中,反應(yīng)II常同時通入O
2以減少NaNO
2的用量,若通入5.6L O
2(標(biāo)準(zhǔn)狀況),則相當(dāng)于節(jié)約NaNO
2的質(zhì)量為
69
69
g.
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
+.
II鐵的化合物也是制備高能鋰電池的重要原料.已知磷酸亞鐵鋰電池總反應(yīng)為:FePO
4+Li
LiFePO
4,電池中的固體電解質(zhì)可傳導(dǎo)Li
+.試寫出該電池充電時的陽極反應(yīng)式
LiFePO4-e-═FePO4+Li+
LiFePO4-e-═FePO4+Li+
.