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某課題組以硫鐵礦燒渣(含 Fe2O3、Fe3O4、Al2O3、CaO、SiO2 等)為原料制取軟磁用 Fe2O3(要求純度>99.2%,CaO 含量<0.01%)。其工藝流程如下(所加入試劑均稍過量):
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已知:生成氫氧化物的 pH 如下表所示
氫氧化物 Al(OH)3 Fe(OH)2 Fe(OH)3
開始沉淀時 3.4 6.3 1.5
完全沉淀時 4.7 8.3 2.8
(1)濾渣 A 的主要成分是
SiO2
SiO2

(2)在過程Ⅱ中可觀察到產(chǎn)生少量氣泡,溶液顏色慢慢變淺。能解釋該實驗現(xiàn)象的離子方程式有
Fe+2H+=Fe2++H2↑、Fe+2Fe3+=3Fe2+
Fe+2H+=Fe2++H2↑、Fe+2Fe3+=3Fe2+
。
(3)在過程Ⅱ中,課題組對濾液 A 稀釋不同倍數(shù)后,加入等質(zhì)量的過量鐵粉,得出 Fe3+濃度、還原率和反應時間的關系如圖所示:結合上述實驗結果說明:課題組選擇稀釋后c(Fe3+)為 1.60mol/L 左右的理由是
c(Fe3+)在1.60mol/L左右時,反應速率更快,F(xiàn)e3+的還原率更高
c(Fe3+)在1.60mol/L左右時,反應速率更快,F(xiàn)e3+的還原率更高
。
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(4)在過程Ⅲ中,課題組在相同條件下,先選用了不同沉鈣劑進行實驗,實驗數(shù)據(jù)見表:(已知:濾液 B 中鈣的含量以 CaO 計為 290-310mg/L)
沉鈣劑 Na2SO3 H2C2O4 (NH42CO3 Na2CO3 NH4F
用量/g 2 2 2 5 2
剩余CaO/mg/L) 290 297 290 190 42
根據(jù)實驗結果,選擇適宜的沉鈣劑,得到濾渣 C 的主要成分有
CaF2、Al(OH)3
CaF2、Al(OH)3
。
(5)在過程Ⅳ中,反應溫度需要控制在 35℃以下,不宜過高,其可能的原因是
溫度過高,(NH42CO3易分解
溫度過高,(NH42CO3易分解
。
(6)在過程Ⅴ中,反應的化學方程式是
4FeCO3+O2
2Fe2O3+4CO2
4FeCO3+O2
2Fe2O3+4CO2
。

【答案】SiO2;Fe+2H+=Fe2++H2↑、Fe+2Fe3+=3Fe2+;c(Fe3+)在1.60mol/L左右時,反應速率更快,F(xiàn)e3+的還原率更高;CaF2、Al(OH)3;溫度過高,(NH42CO3易分解;4FeCO3+O2
2Fe2O3+4CO2
【解答】
【點評】
聲明:本試題解析著作權屬菁優(yōu)網(wǎng)所有,未經(jīng)書面同意,不得復制發(fā)布。
發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:9引用:2難度:0.5
相似題
  • 1.為了保護環(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)轉變成重要的化工原料FeSO4(反應條件略)。
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    活化硫鐵礦還原Fe3+的主要反應為:FeS2+7Fe2(SO43+8H2O=15FeSO4+8H2SO4,不考慮其它反應,請回答下列問題:
    (1)第Ⅰ步H2SO4與Fe2O3反應的離子方程式是
     
    。
    (2)檢驗第II步中Fe3+是否完全還原,應選擇
     
    (填字母編號)。
    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
     
    ;然后在第Ⅳ步通入空氣使溶液pH降到5.2,此時Fe2+不沉淀,濾液中鋁、硅雜質(zhì)被除盡。通入空氣引起溶液pH降低的原因是
     

    (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
     
    。該納米材料可用于制造高容量鋰電池,電池放電時的總反應為4Li+FeS2=Fe+2Li2S,正極反應式是
     
    。
    (5)假如燒渣中的鐵全部視為Fe2O3,其含量為50%.將a kg質(zhì)量分數(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步應加入FeCO3
     
    kg。

    發(fā)布:2024/12/22 8:0:1組卷:2引用:1難度:0.5
  • 2.亞硝酰氯(NOCl,熔點:-64.5℃沸點:-55℃)為紅褐色液體或黃色氣體,具有刺鼻惡臭味,遇水劇烈水解生成氮的兩種氧化物與氯化氫,易溶于濃硫酸。是有機物合成中的重要試劑,常可用于合成清潔劑、觸媒劑及中間體等。實驗室可由氯氣與一氧化氮在常溫常壓下合成。其制備裝置如圖一所示(其中Ⅲ、Ⅳ中均為濃硫酸):
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    (1)用圖甲中裝置制備純凈干燥的原料氣,補充下表中所缺少的藥品。
    裝置Ⅰ 裝置Ⅱ
    燒瓶中 分液漏斗中
    制備純凈Cl2 MnO2 濃鹽酸
     
    制備純凈NO Cu 稀硝酸
     
    (2)將制得的NO和Cl2通入圖乙對應裝置制備NOCl。
    ①裝置連接順序為a→
     
    按氣流自左向右方向,用小寫字母表示)。
    ②裝置Ⅳ、V除可進一步干燥NO、Cl2外,還可以通過觀察氣泡的多少調(diào)節(jié)兩種氣體的流速。
    ③有人認為可以將裝置Ⅳ中濃硫酸合并到裝置V中,撤除裝置Ⅳ,直接將NO、Cl2通入裝置Ⅴ中,你同意此觀點嗎?
     
    。(填“同意”或“不同意”),原因是
     
    。
    ④實驗開始的時候,先通入氯氣,再通入NO,原因為
     

    (3)有人認為多余的氯氣可以通過如圖二裝置暫時儲存后再利用,請選擇可以用作氯氣的儲存裝置
     
    ;
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    (4)裝置Ⅶ吸收尾氣時,NO發(fā)生反應的化學方程式為
     
    。
    (5)有人認為裝置Ⅶ中氫氧化鈉溶液只能吸收氯氣和NOCl,不能吸收NO,經(jīng)過查閱資料發(fā)現(xiàn)用高錳酸鉀溶液可以吸收NO氣體,因此在裝置Ⅶ氫氧化鈉溶液中加入高錳酸鉀,反應產(chǎn)生黑色沉淀,寫出該反應的離子方程式:
     
    。
    (6)制得的NOCl中可能含有少量N2O4雜質(zhì),為測定產(chǎn)品純度進行如下實驗:稱取1.6375g樣品溶于50.00mLNaOH溶液中,加入幾滴K2CrO4溶液作指示劑,用足量硝酸酸化的0.40mol/LAgNO3溶液滴定至產(chǎn)生磚紅色沉淀,消耗AgNO3溶液50.00mL.則該樣品的純度為
     
    %(保留1位小數(shù))。

    發(fā)布:2024/12/21 8:0:2組卷:17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TiO2+C+2Br2 
    高溫
    TiBr4+CO2來制備TiBr4,裝置如圖所示。下列說法錯誤的是(  )
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    發(fā)布:2024/12/22 11:0:4組卷:47引用:4難度:0.5
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