废铁屑中含少量氧化铝、氧化铁等,将过量废铁屑加入稀硫酸中,发生反应Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑、Al2O3+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2O、Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O、Fe2(SO4)3+Fe=3FeSO4,然后反应I中加入NaHCO3并搅拌,调节溶液的pH,发生反应Al3++3HCO3-=Al(OH)3↓+3CO2↑,所以滤渣中成分是Al(OH)3,过滤得到硫酸亚铁,向硫酸亚铁溶液中加入稀硫酸和NaNO2,酸性条件下,NaNO2和FeSO4发生氧化还原反应生成铁离子、NO,将溶液蒸发浓缩、过滤得到碱式硫酸铁,
(1)加入过量废铁屑可以使铁离子充分被还原为亚铁离子,同时防止亚铁离子被空气中氧气氧化,离子方程式为:2Fe3++Fe=3Fe2+,加入少量NaHCO3的目的是调节pH,根据氢氧化物沉淀需要的pH知,在pH在4.4-7.5之间将铝离子转化为Al(OH)3沉淀,而亚铁离子不能生成沉淀,反应的离子方程式为Al3++3HCO3-=Al(OH)3↓+3CO2↑,搅拌的目的是使反应物充分接触反应,
故答案为:2Fe3++Fe=3Fe2+;调节pH,在pH在4.4-7.5之间将铝离子转化为Al(OH)3沉淀,而亚铁离子不能生成沉淀;使反应物充分接触,加快反应速率,使反应充分进行;
(2)反应Ⅱ是NaNO2氧化溶液里的Fe2+,产生NO和铁离子,反应的离子方程中式为Fe2++2H++NO2-=Fe3++NO↑+H2O,产生的NO与空气中的氧气反应结合氢氧化钠可生成亚硝酸盐,进行循环利用,
故答案为:Fe2++2H++NO2-=Fe3++NO↑+H2O;NO;
(3)碱式硫酸铁受热易分解,所以从碱式硫酸铁溶液中获得碱式硫酸铁,蒸发时需要在减压条件下,
故答案为:碱式硫酸铁受热易分解;
(4)亚铁离子具有还原性,能被强氧化剂氧化生成铁离子,反应过程中颜色变化明显的效果最佳,
A.酸性KMnO4溶液呈紫色,亚铁离子能被酸性高锰酸钾溶液氧化而使酸性高锰酸钾溶液褪色,现象明显,故A选;
B.KSCN溶液和亚铁离子不反应,没有颜色变化,故B不选;
C.氯水为浅黄绿色,氯将亚铁离子氧化为铁离子,溶液呈黄色,颜色变化不明显,故C不选;
D.NaOH溶液和亚铁离子反应生成白色沉淀,铁离子和氢氧根离子反应生成红褐色沉淀,掩盖氢氧化亚铁颜色,故D不选;
故答案为:A.