工业上为从铁钴镍合金废料中提取钴和镍，一般先用硫酸溶解合金使其成为Fe2+、Co2+、Ni2+，再把Fe2+氧化为Fe3+，从而使Fe3+转化为某种沉淀析出，达到与Co2+、Ni2+分离的目的

Question

工业上为从铁钴镍合金废料中提取钴和镍，一般先用硫酸溶解合金使其成为Fe ²⁺ 、Co ²⁺ 、Ni ²⁺ ，再把Fe ²⁺ 氧化为Fe ³⁺ ，从而使Fe ³⁺ 转化为某种沉淀析出，达到与Co ²⁺ 、Ni ²⁺ 分离的目的。生产上要使Fe ²⁺ 氧化为Fe ³⁺ ，而不使Co ²⁺ 、Ni ²⁺ 氧化的试剂是NaClO或NaClO ₃ (均含少量硫酸)溶液，反应的部分化学方程式为(A为还原剂)：NaClO+A+B NaCl+C+H ₂ O; NaClO ₃ +A+B NaCl+C+H ₂ O。

(1)请完成以上化学方程式，并回答实际生产中采用NaClO ₃ 来氧化Fe ²⁺ 比较好的理由。

(2)配平下列离子方程式，并回答下列问题：

①□Fe(OH) ₃ +□ClO ^- +□OH ^- ====□ +□Cl ^- +□H ₂ O

②已知有3.21 g Fe(OH) ₃ 参加反应，共转移了5.42×10 ²² 个电子，则n=_________ 中铁的化合价为_____________。

③根据①②推测， 能与下列哪些物质反应_________(只填序号)。

A.Cl ₂                                    B.SO ₂

C.H ₂ S                                  D.O ₂

Answer 1

解析:本题考查有关含有字母的离子型氧化还原反应方程式的配平，学会利用化合价升降配平法，灵活利用电荷守恒和质量守恒，正确标定元素的化合价是配平的基础，电子得失守恒的应用是解题的关键。

(1)依题意知，Fe ²⁺ 以FeSO ₄ 形式存在，被氧化为Fe ₂ (SO ₄ ) ₃ ；NaClO或NaClO ₃ 均被还原为NaCl，故两方程式均需H ₂ SO ₄ 。

NaClO+2FeSO ₄ +H ₂ SO ₄ ====NaCl+Fe ₂ (SO ₄ ) ₃ +H ₂ O

NaClO ₃ +6FeSO ₄ +3H ₂ SO ₄ ====NaCl+3Fe ₂ (SO ₄ ) ₃ +3H ₂ O

1 mol NaClO ₃ 可氧化6 mol FeSO ₄ ，而1 mol NaClO只能氧化2 mol FeSO ₄ ，故用NaClO ₃ 节省原料。

(2)①根据电子得失守恒、质量守恒配平方程式；②根据电子得失守恒，设 中Fe的化合价为x，则(x-3)× 可求得 中铁的化合价为+6价，则n=2；③高价铁具有强氧化性，Cl ₂ 和O ₂ 也具有强氧化性，故不能与 反应，所以选B和C。

答案:(1)氧化相同物质的量的FeSO ₄ 所需NaClO ₃ 的物质的量比NaClO少，节省原料。

(2)①2Fe(OH) ₃ +(5-n)ClO ^- +2nOH ^- ==== +(5-n)Cl ^- +(n+3)H ₂ O  ②2   +6③BC