硫酸鐵是一種重要的化工原料,用鐵礦石(主要成分為Fe2O3,還含有少量的FeO、Al2O3、SiO2、有機(jī)雜質(zhì))制備硫酸鐵的流程如圖:
已知:SiO2既不與酸反應(yīng),也不與水反應(yīng)。
(1)請寫出“浸出”過程中Al2O3與H2SO4反應(yīng)的離子方程式:Al2O3+6H+=3H2O+2Al3+Al2O3+6H+=3H2O+2Al3+;浸出時,一邊加入稀硫酸,一邊攪拌的目的是 加快反應(yīng)速率,同時使反應(yīng)物接觸更加充分,提高浸出率加快反應(yīng)速率,同時使反應(yīng)物接觸更加充分,提高浸出率。
(2)“濾渣X”的成分為 SiO2SiO2。
(3)“氧化”的目的是;過程中發(fā)生的離子方程式為 H2O2+2H++2Fe2+=2Fe3++2H2OH2O2+2H++2Fe2+=2Fe3++2H2O。
(4)證明濾液中Fe3+已沉淀完全的實驗操作和結(jié)論為 取少量濾液于試管中,加入少量KSCN溶液,若溶液不變色,則Fe3+已沉淀完全取少量濾液于試管中,加入少量KSCN溶液,若溶液不變色,則Fe3+已沉淀完全。
(5)用相似的工藝還可以制取另一種含鐵硫酸鹽晶體——綠礬。綠礬產(chǎn)品可以制取摩爾鹽,摩爾鹽是一種重要的化工原料,廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥冶金等領(lǐng)域,其化學(xué)組成可表示為x(NH4)2SO4?yFeSO4?zH2O2。為確定摩爾鹽的組成,進(jìn)行如下實驗:
步驟一:稱取一定量的新制摩爾鹽,溶于水配制成100.00mL溶液A。
步驟二:準(zhǔn)確量取10.00mL溶液A,加入足量BaCl2溶液,充分反應(yīng)后過濾、洗滌、干燥,得白色固體4.660g。
步驟三:另取10.00mL溶液A,加入0.0500mol?L-1KMnO4酸性溶液,發(fā)生反應(yīng):5Fe2++MnO-4+8H+═5Fe3++Mn2++4H2O,當(dāng)兩者恰好完全反應(yīng)時,消耗KMnO4溶液的體積為40.00mL。通過計算確定摩爾鹽中x:y的值:白色固體4.660g為硫酸鋇,對應(yīng)的物質(zhì)的量為4.66233mol=0.02mol,則溶液中硫酸根離子的物質(zhì)的量為0.02mol,根據(jù):5Fe2++MnO-4+8H+═5Fe3++Mn2++4H2O,亞鐵離子的物質(zhì)的量=5×0.05mol/L×0.04L=0.01mol,n(Fe
SO4)=0.01mol,n[(NH4)2SO4]=(0.02-0.01)mol=0.01mol,故x:y=1:1白色固體4.660g為硫酸鋇,對應(yīng)的物質(zhì)的量為4.66233mol=0.02mol,則溶液中硫酸根離子的物質(zhì)的量為0.02mol,根據(jù):5Fe2++MnO-4+8H+═5Fe3++Mn2++4H2O,亞鐵離子的物質(zhì)的量=5×0.05mol/L×0.04L=0.01mol,n(Fe
SO4)=0.01mol,n[(NH4)2SO4]=(0.02-0.01)mol=0.01mol,故x:y=1:1(寫出計算過程)。
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【答案】Al2O3+6H+=3H2O+2Al3+;加快反應(yīng)速率,同時使反應(yīng)物接觸更加充分,提高浸出率;SiO2;H2O2+2H++2Fe2+=2Fe3++2H2O;取少量濾液于試管中,加入少量KSCN溶液,若溶液不變色,則Fe3+已沉淀完全;白色固體4.660g為硫酸鋇,對應(yīng)的物質(zhì)的量為mol=0.02mol,則溶液中硫酸根離子的物質(zhì)的量為0.02mol,根據(jù):5Fe2+++8H+═5Fe3++Mn2++4H2O,亞鐵離子的物質(zhì)的量=5×0.05mol/L×0.04L=0.01mol,n(Fe
SO4)=0.01mol,n[(NH4)2SO4]=(0.02-0.01)mol=0.01mol,故x:y=1:1
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【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:17引用:2難度:0.5
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1.為了保護(hù)環(huán)境,充分利用資源,某研究小組通過如下簡化流程,將工業(yè)制硫酸的硫鐵礦燒渣(鐵主要以Fe2O3形式存在)轉(zhuǎn)變成重要的化工原料FeSO4(反應(yīng)條件略)。
活化硫鐵礦還原Fe3+的主要反應(yīng)為:FeS2+7Fe2(SO4)3+8H2O=15FeSO4+8H2SO4,不考慮其它反應(yīng),請回答下列問題:
(1)第Ⅰ步H2SO4與Fe2O3反應(yīng)的離子方程式是
(2)檢驗第II步中Fe3+是否完全還原,應(yīng)選擇
A.KMnO4溶液 B.K3[Fe(CN)6]溶液 C.KSCN溶液
(3)第III步加FeCO3調(diào)溶液pH到5.8左右,消耗FeCO3的離子方程式為
(4)FeSO4在一定條件下可制得FeS2(二硫化亞鐵)納米材料,F(xiàn)eS2中S元素的化合價為
(5)假如燒渣中的鐵全部視為Fe2O3,其含量為50%.將a kg質(zhì)量分?jǐn)?shù)為b%的硫酸加入到c kg燒渣中浸取,鐵的浸取率為96%,其他雜質(zhì)浸出消耗掉的硫酸以及調(diào)pH后溶液呈微酸性所殘留的硫酸忽略不計。按上述流程,第III步應(yīng)加入FeCO3發(fā)布:2024/12/22 8:0:1組卷:2引用:1難度:0.5 -
2.正丁醚制備原理為2CH3CH2CH2CH2OH
CH3CH2CH2CH2OCH2CH2CH2CH3+H2O。濃H2SO4135℃
實驗裝置圖如圖:
實驗步驟:
Ⅰ.在三頸燒瓶中,加入0.16mol正丁醇、濃硫酸和沸石,按圖連接裝置。先在分水器內(nèi)預(yù)先加水至支管處,小心開啟旋塞放出XmL。然后小火加熱保持反應(yīng)物微沸,回流分水。
Ⅱ.反應(yīng)結(jié)束后將反應(yīng)液和25mL水在分液漏斗中混合,充分搖振靜置分層后棄去水層,粗產(chǎn)物依次用等體積5%NaOH溶液、蒸餾水和飽和CaCl2溶液洗滌,然后用1g無水氯化鈣干燥。過濾后的產(chǎn)物加入25mL蒸餾瓶中,蒸餾收集到9.1g產(chǎn)品。
請回答下列問題:
(1)儀器B的名稱為
(2)分水器使用前
A.0~1
B.1~2
C.2~3
(3)已知正丁醚難溶于水,正丁醇微溶于水,易溶于醚,分水器在本實驗中的可能作用是
A.移走生成物水,同時讓正丁醇、正丁醚回到反應(yīng)瓶,提高正丁醇的轉(zhuǎn)化率
B.冷凝回流正丁醇、正丁醚和水
C.實驗過程中分水器內(nèi)會出現(xiàn)分層現(xiàn)象,當(dāng)分水器全部被水充滿時,停止反應(yīng)
(4)簡述步驟Ⅱ中反應(yīng)液和25mL水在分液漏斗中的混合方法:
(5)本實驗粗產(chǎn)物依次用水洗滌是為了除去殘留的NaOH,用飽和CaCl2溶液洗滌是除去殘留的正丁醇,能不能省去水洗步驟而直接用飽和CaCl2溶液洗滌?
(6)最后收集到正丁醚的產(chǎn)率為發(fā)布:2024/12/24 8:0:2組卷:3引用:1難度:0.5 -
3.四溴化鈦(TiBr4)可用作橡膠工業(yè)中烯烴聚合反應(yīng)的催化劑,常溫下為橙黃色固體,熔點:38.3℃,沸點233.5℃,具有潮解性且易發(fā)生水解。實驗室利用反應(yīng)TiO2+C+2Br2
TiBr4+CO2來制備TiBr4,裝置如圖所示。下列說法錯誤的是( ?。?br />高溫發(fā)布:2024/12/22 11:0:4組卷:47引用:4難度:0.5
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