时间:2016-12-24 01:06:22
填空题 （16分）
某工厂对工业生产钛白粉产生的废液进行综合利用，废液中含有大量FeSO4、H2SO4和少量Fe2（SO4）3、TiOSO4，可用于生产颜料铁红和补血剂乳酸亚铁。其生产工艺流程如下：
已知：①TiOSO4可溶于水，在水中可以电离为Ti02+和SO4
：
②TiOSO4水解的反应为：
请回答：
（1）步骤①所得滤渣 的主要成分为______________________________。
（2）步骤③硫酸亚铁在空气中煅烧生成铁红和三氧化硫，该反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为__________________。
（3）步骤④需控制反应温度低于35℃，其目的是___________________。
（4）步骤④反应的离子方程式是__________________________________。
（5）已知：
，试用平衡移动原理解释步骤⑤生成乳酸亚铁的原因_________________________________________________________。
（6）溶液B常被用于电解生产（NH4）2S208（过二硫酸铵）。电解时均用惰性电极，阳极发生的电极反应可表示为_____________________________________。
（7）Fe3+对H2O2的分解具有催化作用。利用下图（a）和（b）中的信息，按图（c）装置（连通的A、B瓶中已充有NO2气体）进行实验。可观察到B瓶中气体颜色比A瓶中的_________（填“深”或“浅”），其原因是_________________________________。
填空题 （16分）
某工厂对工业生产钛白粉产生的废液进行综合利用，废液中含有大量FeSO4、H2SO4和少量Fe2（SO4）3、TiOSO4，可用于生产颜料铁红和补血剂乳酸亚铁。其生产工艺流程如下：
已知：①TiOSO4可溶于水，在水中可以电离为Ti02+和SO4：
②TiOSO4水解的反应为：
请回答：
（1）步骤①所得滤渣的主要成分为______________________________。
（2）步骤③硫酸亚铁在空气中煅烧生成铁红和三氧化硫，该反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为__________________。
（3）步骤④需控制反应温度低于35℃，其目的是___________________。
（4）步骤④反应的离子方程式是__________________________________。
（5）已知：，试用平衡移动原理解释步骤⑤生成乳酸亚铁的原因_________________________________________________________。
（6）溶液B常被用于电解生产（NH4）2S208（过二硫酸铵）。电解时均用惰性电极，阳极发生的电极反应可表示为_____________________________________。
（7）Fe3+对H2O2的分解具有催化作用。利用下图（a）和（b）中的信息，按图（c）装置（连通的A、B瓶中已充有NO2气体）进行实验。可观察到B瓶中气体颜色比A瓶中的_________（填“深”或“浅”），其原因是_________________________________。
本题答案：（16分）[来源:学+科+网Z+X+X+K]
（1）T
本题解析：
试题分析：（1）废液中大量H2SO4和少量Fe2（SO4）3与过量Fe反应生成硫酸亚铁，TiOSO4水解的反应为：TiOSO4+(x+1) H2O =TiO2·xH2O↓+H2 SO4，所 以滤渣A的成分是TiO2?xH2O、Fe；
（2）硫酸亚铁在空气中煅烧生成铁红和三氧化硫，发生反应的化学方程式是4FeSO4+O2
2Fe2O3+4SO3，在该反应中氧化剂是氧气，还原剂是硫酸亚铁，所以氧化剂与还原剂的物质的量之比是1:4；
（3）步骤④中加入碳酸氢铵，使亚铁离子沉淀，若温度太高则碳酸氢铵易分解，所以需控制反应温度低于35℃；
（4）根据流程图可知，碳酸氢铵与硫酸亚铁反应生成碳酸亚铁沉淀和二氧化碳气体、水及硫酸铵，所以离子方程式是Fe2+ + 2HCO3一="=" FeCO3 ↓+ H2O + CO2↑；
（5）步骤⑤中加入乳酸，与碳酸根离子反应生成二氧化碳和水，使碳酸亚铁的溶解平衡正向移动，所以碳酸亚铁逐渐转化为乳酸亚铁溶液，
（6）溶液B是硫酸铵溶液，常被用于电解生产（NH4）2S208（过二硫酸铵），电解时阳极发生氧化反应，元素的化合价升高，根据化学式中正负化合价代数和为0的原则偏大（NH4）2S208中S元素的化合价平均为+7价，则S元素的化合价从+6价升高到+7价，所以阳极是硫酸根离子失去电子，生成（NH4）2S208，电极反应式是2SO42－－2e－==S2O82－；
（7）由a图可知，过氧化氢分解为水和氧气的反应是放热反应，所以B瓶的温度高于A瓶；由b图可知，二氧化氮转化为四氧化二氮的反应是放热反应，温度升高，平衡向生成二氧化氮的方向移动，所以B瓶的颜色比A瓶深。
考点：考查对工艺流程的分析判断，氧化还原反应的分析，电化学反应原理的应用，化学平衡的移动
本题所属考点：【电解池原理】
本题难易程度：【困难】