Question

18．綠礬（FeSO₄•7H₂O）可以用作媒染劑和醫(yī)療上的補血劑，以氯化鉀和鈦白廠的副產(chǎn)品硫酸亞鐵為原料生產(chǎn)硫酸鉀．過二硫酸銨和氧化鐵紅顏料，原料的綜合利用率較高，其主要流程如下：

（1）反應(yīng)Ⅰ前需在綠礬溶液中加入B（填字母），以除去溶液中的Fe³⁺
A 鋅粉  B鐵屑  C KI溶液  D H₂
（2）反應(yīng)Ⅰ需控制反應(yīng)溫度低于35℃，其目的是防止NH₄HCO₃分解（或減少Fe²⁺的水解）
（3）工業(yè)生產(chǎn)上常在反應(yīng)Ⅲ的過程中加入一定量的醇類溶劑，其目的是降低K₂SO₄的溶解度，有利于K₂SO₄析出
（4）反應(yīng)Ⅳ常被用于電解生產(chǎn)（NH₄）₂ S₂O₈（過二硫酸銨）電解時均用惰性電極，陽極發(fā)生的電極反應(yīng)可表示為2SO₄^2--2e^-═S₂O₈^2-．

Answer 1

分析 FeSO₄溶液中加入碳酸氫銨經(jīng)反應(yīng)Ⅰ可生成碳酸亞鐵固體和硫酸銨溶液，碳酸亞鐵固體經(jīng)洗滌、干燥，在空氣中灼燒時發(fā)生分解，且與空氣中的氧氣發(fā)生氧化還原反應(yīng)，可生成鐵紅．反應(yīng)Ⅰ過濾后的溶液中含有硫酸銨、未反應(yīng)的碳酸氫銨，加入硫酸反應(yīng)后溶液中含有硫酸銨，反應(yīng)Ⅲ加入KCl利用溶解度不同，得到硫酸鉀與氯化銨，再進行過濾分離；由（4）可知反應(yīng)Ⅳ在電解條件得到（NH₄）₂S₂O₈與氫氣．
（1）Fe²⁺離子易被氧化為Fe³⁺，F(xiàn)eSO₄易被氧化，加入鐵屑發(fā)生反應(yīng)：2Fe²⁺+Fe=2Fe³⁺，以達到除去Fe³⁺的目的，除雜時還要考慮不能引入新雜質(zhì)；
（2）NH₄HCO₃易分解，反應(yīng)時必須降低溫度，溫度高同樣也會加快Fe²⁺的水解；
（3）K₂SO₄易溶于水，但難溶于有機溶劑，加入醇類溶劑可以降低其溶解度；
（4）反應(yīng)Ⅳ中為硫酸銨溶液，通過電解后生成（NH₄）₂S₂O₈和氫氣，陽極發(fā)生氧化反應(yīng)，SO₄^2-在陽極失去電子生成S₂O₈^2-．

解答 解：（1）在FeSO₄溶液中除去溶液中的Fe³⁺，除雜時還要考慮不能引入新雜質(zhì)，最好選用鐵屑或鐵粉，故答案為：B；
（2）如果溫度過高，會導(dǎo)致NH₄HCO₃分解，同樣也會加快Fe²⁺的水解（溫度越高水解速率越快），這樣會使原料利用率降低，
故答案為：防止NH₄HCO₃分解（或減少Fe²⁺的水解）；
（3）由題目看出在Ⅲ反應(yīng)中生成的K₂SO₄為固體，而K₂SO₄在無機溶劑中溶解度是比較大的，要想使K₂SO₄析出，需要降低其溶解度，所以加入醇類溶劑目的降低K₂SO₄的溶解度，有利于K₂SO₄析出，
故答案為：降低K₂SO₄的溶解度，有利于K₂SO₄析出；
（4）反應(yīng)Ⅳ中為硫酸銨溶液，通過電解后生成（NH₄）₂S₂O₈和氫氣，陽極發(fā)生氧化反應(yīng)，SO₄^2-在陽極失去電子生成S₂O₈^2-，陽極電極反應(yīng)式為：2SO₄^2--2e^-═S₂O₈^2-，
故答案為：2SO₄^2--2e^-═S₂O₈^2-．

點評 本題考查化學工業(yè)流程、物質(zhì)分離提純、對實驗條件分析評價、電解池等，對化學工業(yè)流程清楚每一步驟的目的原理最好，但很多情況我們是難易做到，不要過于糾結(jié)，結(jié)合題目問題解答．