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綠礬(FeSO4?7H2O)可用作除草劑、凈水劑或抗貧血藥等。某研究小組利用工業(yè)制硫酸的硫鐵礦燒渣(主要成分為Fe2O3、Al2O3和SiO2,不考慮其他雜質)制備綠礬,其簡易流程如圖(反應條件略)。菁優(yōu)網(wǎng)
請回答下列問題。
(1)步驟Ⅰ中,酸浸前將硫鐵礦燒渣粉碎,其目的是
增大反應物接觸面積,加快浸出速率,提高原料的利用率
增大反應物接觸面積,加快浸出速率,提高原料的利用率
;寫出H2SO4與Fe2O3反應的離子方程式
Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O
Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O
。
(2)步驟Ⅱ中,用活化硫鐵礦(FeS2)還原Fe3+(不考慮其他反應)。
①補齊該反應的離子方程式:
FeS2+14Fe3++8H2O=15Fe2++
2
SO
2
-
4
+16H+
FeS2+14Fe3++8H2O=15Fe2++
2
SO
2
-
4
+16H+

[]Fe
-
1
S
2
+[]Fe3++[]H2O═[]Fe2++[]
SO
2
-
4
+[]□
②為了檢驗Fe3+是否被完全還原,小組同學的操作和現(xiàn)象是
過濾前取少量清液于試管中,向其中滴加幾滴KCN溶液,觀察溶液顏色是否呈紅色
過濾前取少量清液于試管中,向其中滴加幾滴KCN溶液,觀察溶液顏色是否呈紅色

(3)步驟Ⅲ中,加FeCO3調溶液pH到5.8左右,隨后在步驟Ⅳ中通入空氣,使溶液的pH降到5.2,用離子方程式表示步驟Ⅳ中通入空氣使溶液pH降低的原因
4Fe2++O2+10H2O=4Fe(OH)3↓+8H+
4Fe2++O2+10H2O=4Fe(OH)3↓+8H+

表1  溶液中金屬離子(c=0.01mol/L)開始沉淀和沉淀完全的pH(20℃)
金屬離子 Fe3+ Al3+ Fe2+
開始沉淀時的pH 2.2 3.7 7.5
沉淀完全時的pH 3.2 4.7 9.0
(4)步驟Ⅴ是將濾液加熱濃縮至一定濃度,保持溫度在20℃,用硫酸調pH約為2,加入一定量的乙醇,有FeSO4?7H2O晶體析出。結合圖1中數(shù)據(jù)和分子極性相關知識,分析加入乙醇促進FeSO4?7H2O晶體析出的原因
20℃時FeSO4?7H2O晶體在水中的溶解度仍然較大,難以結晶,加入乙醇,降低溶劑的極性,減小晶體的溶解度,利于結晶
20℃時FeSO4?7H2O晶體在水中的溶解度仍然較大,難以結晶,加入乙醇,降低溶劑的極性,減小晶體的溶解度,利于結晶
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【答案】增大反應物接觸面積,加快浸出速率,提高原料的利用率;Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O;FeS2+14Fe3++8H2O=15Fe2++
2
SO
2
-
4
+16H+;過濾前取少量清液于試管中,向其中滴加幾滴KCN溶液,觀察溶液顏色是否呈紅色;4Fe2++O2+10H2O=4Fe(OH)3↓+8H+;20℃時FeSO4?7H2O晶體在水中的溶解度仍然較大,難以結晶,加入乙醇,降低溶劑的極性,減小晶體的溶解度,利于結晶
【解答】
【點評】
聲明:本試題解析著作權屬菁優(yōu)網(wǎng)所有,未經書面同意,不得復制發(fā)布。
發(fā)布:2024/10/24 4:0:1組卷:12引用:1難度:0.3
相似題
  • 菁優(yōu)網(wǎng)1.實驗室利用FeSO4溶液和NO制備亞硝基合亞鐵(Ⅱ){[Fe(NO)x(H2O)y]SO4},其裝置如圖所示(加熱及夾持裝置略)。
    回答下列問題:
    (1)盛放NaNO2固體的儀器名稱為
     
    ;配制FeSO4溶液時為防止其被氧化,應向溶液中加入
     

    (2)實驗開始前先鼓入N2的目的是
     
    。
    (3)NaNO2的溶液顯堿性的原因:
     
    (用離子方程式表示);A中加熱制備NO的離子方程式為
     
    。
    (4)D中倒置的漏斗的作用為
     

    (5)經分離提純后得到亞硝基合亞鐵(Ⅱ)溶液,其溶質化學式為{[Fe(NO)x(H2O)y]SO4},為測定其化學式,進行如下實驗:
    ①取20mL該溶液加入足量BaCl2溶液,過濾后得到沉淀,將沉淀洗滌干燥稱量,質量為4.66g。
    ②另取10mL溶液用0.4mol?L-1的酸性KMnO4溶液進行滴定,滴定終點時,消耗酸性KMnO4溶液20mL(NO完全轉化為
    N
    O
    -
    3
    )。
    ③已知x+y=6,則其化學式為
     
    ,下列情況會導致x值偏小的是
     
    (填字母)。
    A.步驟①中沉淀未干燥完全
    B.滴定前,酸式滴定管中有氣泡殘留,滴定后氣泡消失
    C.用容量瓶配制酸性KMnO4溶液時,定容時俯視刻度線
    發(fā)布:2024/10/24 5:0:2組卷:6引用:2難度:0.6
  • 2.純堿是一種非常重要的化工原料,在玻璃、肥料、合成洗滌劑等工業(yè)中有著廣泛的應用。
    (1)工業(yè)上“侯氏制堿法”以NaCl、NH3、CO2及水等為原料制備純堿,其反應原理為:
    NaCl+NH3+CO2+H2O═NaHCO3↓+NH4Cl.生產純堿的工藝流程示意圖1如下:
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    請回答下列問題:
    ①析出的NaHCO3晶體中可能含有少量NaCl、NH4Cl等雜質,檢驗該晶體中是否含有氯離子雜質的操作方法是
     
    。
    ②該工藝流程中可回收再利用的物質是
     
    。
    ③若制得的純堿中只含有雜質NaCl.測定該純堿的純度,下列方案中可行的是
     
    (填字母)。
    a.向m克純堿樣品中加入足量CaCl2溶液,沉淀經過濾、洗滌、干燥,稱其質量為b g
    b.向m克純堿樣品中加入足量稀鹽酸,用堿石灰(主要成分是CaO和NaOH)吸收產生的氣體,堿石灰增重b g
    c.向m克純堿樣品中加入足量AgNO3溶液,產生的沉淀經過濾、洗滌、干燥,稱其質量為b g
    (2)常溫下在10 mL 0.1 mol?L-1 Na2CO3溶液中逐滴加入0.1 mol?L-1 HCl溶液20 mL,溶液中含碳元素的各種微粒的質量分數(shù)(縱軸)隨溶液pH變化的部分情況如圖2所示。根據(jù)圖示回答下列問題:
    ①在同一溶液中,
    CO
    2
    -
    3
    、
    HCO
    -
    3
    、H2CO3
     
    (填“能”或“不能”)大量共存。
    ②在滴加鹽酸的過程中
    HCO
    -
    3
    的物質的量先增加后減少的原因是
     
    (請用離子方程式表示)。
    ③將0.84 g NaHCO3和1.06 g Na2CO3混合并配成溶液,向溶液中滴加0.1 mol?L-1稀鹽酸。下列圖象(圖3)能正確表示加入鹽酸的體積和生成CO2的物質的量的關系的是
     
    (填字母)。
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    (3)若稱取10.5 g純凈的NaHCO3固體,加熱一段時間后,剩余固體的質量為8.02 g.如果把剩余的固體全部加入到100 mL 2 mol?L-1的鹽酸中充分反應。求溶液中剩余的鹽酸的物質的量濃度(設溶液的體積變化及鹽酸的揮發(fā)忽略不計)(寫出計算過程)。
    發(fā)布:2024/10/24 0:0:2組卷:55引用:3難度:0.4
  • 3.亞氯酸鈉(NaClO2)是一種高效氧化劑和優(yōu)質漂白劑。一種以氯酸鈉(NaClO3)為原料制備NaClO2粗品的工藝流程如圖所示。
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    已知:
    ①純ClO2易分解爆炸,空氣中ClO2的體積分數(shù)在10%以下比較安全;
    ②NaClO2在堿性溶液中穩(wěn)定存在,在酸性溶液中迅速分解;
    ③含水NaClO2受熱易分解。
    (1)試劑A可以選擇
     
    (填字母序號)。
    a.SO2
    b.濃硝酸
    c.KMnO4
    (2)反應Ⅱ的離子方程式為
     
    。
    (3)下列關于上述流程的說法中,合理的是
     
    (填字母序號)。
    a.反應Ⅰ進行過程中應持續(xù)鼓入空氣
    b.反應Ⅰ后得到的母液中,溶質的主要成分是NaCl
    c.反應Ⅱ中NaOH應過量
    (4)已知壓強越大,物質的沸點越高。反應Ⅱ結束后采用“減壓蒸發(fā)”操作的原因是
     
    。
    (5)中間產物二氧化氯(ClO2)在生產生活中也有廣泛應用。用ClO2處理泄漏的氰化鈉(NaCN,其中N化合價為-3價),得到無毒的NaCl、N2和CO2。請寫出該反應的化學方程式
     
    ,指出氧化劑、被氧化的元素、氧化產物
     
    發(fā)布:2024/10/24 0:0:2組卷:43引用:2難度:0.5
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