电力工业所需的钢制构件在镀锌前需要经过酸洗,其基本原理是用盐酸除去其表面的\(\rm{Fe_{2}O_{3}⋅2H_{2}O}\)及\(\rm{FeO}\)等杂质。回收废酸同时生产含铁产品的流程如图:
已知:\(\rm{i.}\)酸洗钢制构件后得到废酸的主要成分如表所示。
成分 | \(\rm{Cl^{-}}\) | 游离\(\rm{HCl}\) | \(\rm{Fe^{2+}}\) | \(\rm{Fe^{3+}}\) |
含量\(\rm{g⋅/L^{-1}}\) | \(\rm{130-160}\) | \(\rm{50-70}\) | \(\rm{60-80}\) | \(\rm{0}\) |
\(\rm{iipH < 4}\)时,\(\rm{Fe^{2+}}\)不易被氧气氧化。
\(\rm{(1)}\)酸洗钢制构件时发生反应的离子方程式:\(\rm{2H^{+}+FeO=Fe^{2+}+H_{2}O}\)、 ______ 。
\(\rm{(2)}\)过程\(\rm{II}\)中,发生的主要反应:\(\rm{FeCl_{2}(s)}\)十\(\rm{H_{2}SO_{4}(aq)⇌FeSO_{4}(s)+2HCl( aq)}\)。
\(\rm{①}\)加入过量\(\rm{H_{2}SO_{4}}\)的作用是 ______ \(\rm{(}\)至少写出两点\(\rm{)}\)。
\(\rm{②}\)用化学平衡原理解释鼓入空气的目的: ______ 。
\(\rm{(3)}\)过程\(\rm{III}\)中,\(\rm{FeSO_{4}}\)隔绝空气焙烧得到的尾气中含有两种可用于生产硫酸的氧化物,此过程发生反应的化学方程式是 ______ 。
\(\rm{(4)}\)过程\(\rm{IV}\)发生反应的离子方程式是 ______ 。
\(\rm{(5)}\)过程\(\rm{V}\):阴离子交换树脂可将\(\rm{FeCl_{4}^{-}}\)选择性吸附分离,其过程可表示为\(\rm{ROH+X^{-} \underset{{脱附}}{\overset{{吸附}}{{\rightleftharpoons}}}RX+OH^{-}.}\)当树脂吸附饱和后可直接用水洗涤树脂进行脱附,同时脱附过程发生反应:\(\rm{FeCl_{4}^{-}⇌Fe^{3+}+4C1^{-}}\)。
\(\rm{①}\)吸附后溶液酸性下降的原因是 ______ 。
\(\rm{②}\)洗脱液中主要含有的溶质是 ______ 。