Question

【題目】某工廠對工業(yè)生產鈦白粉產生的廢液進行綜合利用，廢液中含有大量FeSO4、H2SO4和少量Fe2(SO4)3，可用于生產顏料鐵紅和補血劑乳酸亞鐵。其生產工藝流程如圖：

已知：乳酸可以和碳酸根生成二氧化碳氣體。請回答：

（1）步驟④需控制反應溫度低于35℃，其目的是___。

（2）步驟④反應的離子方程式是___。

（3）已知：FeCO3(s) Fe2+(aq)+CO32-(aq)，試用平衡移動原理解釋步驟⑤生成乳酸亞鐵的原因___。

（4）Fe3+對H2O2的分解具有催化作用。利用如圖(a)和(b)中的信息，按圖(c)裝置(連通的A、B瓶中已充有NO2氣體)進行實驗。可觀察到B瓶中氣體顏色比A瓶中的___(填“深”或“淺”)，其原因是___。

Answer 1

【答案】防止碳酸氫銨分解，防止亞鐵離子被氧化 Fe2++2HCO3-= FeCO3↓+H2O+CO2↑ 乳酸與碳酸根離子反應，使平衡正移 深 2NO2(g)=N2O4(g)△H<0，過氧化氫分解放熱，溫度升高，平衡逆移

【解析】

(1)NH4HCO3受熱易分解，所以步驟④需控制反應溫度低于35℃；同時，溫度高時，亞鐵離子易被空氣中的氧氣氧化。

答案為：防止碳酸氫銨分解，防止亞鐵離子被氧化

(2)從流程圖中可以看出，步驟④是硫酸亞鐵與碳酸氫銨反應，生成碳酸亞鐵沉淀、二氧化碳氣體等，所以反應的離子方程式為：Fe2++2HCO3-= FeCO3↓+H2O+CO2↑

答案為：Fe2++2HCO3-= FeCO3↓+H2O+CO2↑

(3)步驟⑤中，碳酸亞鐵發(fā)生電離，FeCO3(s) Fe2+(aq)+CO32-(aq)，乳酸與CO32-發(fā)生反應，減少了生成物濃度，促使平衡不斷地正向移動，最后碳酸亞鐵全部溶解，生成乳酸亞鐵。答案為：乳酸與碳酸根離子反應，使平衡正移

(4)從圖(a)和(b)中可以得出如下信息：雙氧水的分解反應、2NO2(g)N2O4(g)都是放熱反應。按圖(c)裝置(連通的A、B瓶中已充有NO2氣體)進行實驗�？捎^察到B瓶中氣體顏色比A瓶中的深。答案為：深。

因為雙氧水分解放熱，使B瓶的溫度升高，2NO2(g)=N2O4(g)的平衡逆向移動，c(NO2)增大，所以氣體的顏色加深。答案：2NO2(g)=N2O4(g)△H<0，過氧化氫分解放熱，溫度升高，平衡逆移。