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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
SiO2
SiO2
。
(3)“氧化”的目的是;過程中發(fā)生的離子方程式為
H2O2+2H++2Fe2+=2Fe3++2H2O
H2O2+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,其化學組成可表示為x(NH42SO4?yFeSO4?zH2O2。為確定摩爾鹽的組成,進行如下實驗:
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++
M
n
O
-
4
+8H+═5Fe3++Mn2++4H2O,當兩者恰好完全反應(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
.
66
233
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++
M
n
O
-
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[(NH42SO4]=(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
.
66
233
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++
M
n
O
-
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[(NH42SO4]=(0.02-0.01)mol=0.01mol,故x:y=1:1
(寫出計算過程)。

【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
4
.
66
233
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++
M
n
O
-
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[(NH42SO4]=(0.02-0.01)mol=0.01mol,故x:y=1:1
【解答】
【點評】
聲明:本試題解析著作權(quán)屬菁優(yōu)網(wǎng)所有,未經(jīng)書面同意,不得復(fù)制發(fā)布。
發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:18引用:2難度:0.5
相似題
  • 1.硫鐵礦燒渣是硫鐵礦生產(chǎn)硫酸過程中產(chǎn)生的工業(yè)廢渣(主要含F(xiàn)e2O3及少量SiO2、Al2O3等雜質(zhì)).用該燒渣制取藥用輔料--紅氧化鐵的工藝流程如下:

    (1)在“還原焙燒”中產(chǎn)生的有毒氣體可能有
     

    (2)“酸浸”時間一般不超過20min,若在空氣中酸浸時間過長,溶液中Fe2+含量將下降,其原因是
     
    (用離子方程式表示).
    (3)根據(jù)下表數(shù)據(jù):
    氫氧化物 Al(OH)3 Fe(OH)3 Fe(OH)2
    開始沉淀的pH 3.10 2.01 7.11
    完全沉淀的pH 4.77 3.68 9.61
    在“除雜”步驟中,為除去Fe3+和Al3+,溶液的pH最大值應(yīng)小于
     
    ,檢驗
    Fe3+已經(jīng)除盡的試劑是
     

    (4)“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉(zhuǎn)變?yōu)樘妓醽嗚F沉淀,則操作B是
     

    (5)煅燒A的反應(yīng)方程式是
     

    (6)a g燒渣經(jīng)過上述工藝可得紅氧化鐵b g.藥典標準規(guī)定,制得的紅氧化鐵中含氧化鐵不得少于98.0%,則所選用的燒渣中鐵的質(zhì)量分數(shù)應(yīng)不低于
     
    (用含a、b的表達式表示).

    發(fā)布:2025/1/19 8:0:1組卷:5引用:1難度:0.5
  • 2.硫鐵礦燒渣是硫鐵礦生產(chǎn)硫酸過程中產(chǎn)生的工業(yè)廢渣(主要含F(xiàn)e2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等雜質(zhì)).用該燒渣制取藥用輔料--紅氧化鐵的工藝流程如圖:

    (1)在“還原焙燒”中產(chǎn)生的有毒氣體可能有
     

    (2)“酸浸”時間一般不超過20min,若在空氣中酸浸時間過長,溶液中Fe2+含量將下降,其原因是
     
    (用離子方程式表示).
    (3)根據(jù)下表數(shù)據(jù):
    氫氧化物 Al(OH)3 Mg(OH)2 Fe(OH)3 Fe(OH)2
    開始沉淀的pH 3.10 8.54 2.01 7.11
    完全沉淀的pH 4.77 11.04 3.68 9.61
    在“除雜”步驟中,為除去Fe3+和Al3+,溶液的pH最大值應(yīng)小于
     
    ,檢驗Fe3+已經(jīng)除盡的試劑是
     
    ;當pH=5時,溶液中c(Al3+)=
     
    mol?L-1(已知常溫下Ksp[Al(OH)3]=2.0×10-33).
    (4)“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉(zhuǎn)變?yōu)樘妓醽嗚F沉淀,則A的操作是
     

    (5)a g燒渣經(jīng)過上述工藝可得紅氧化鐵b g.藥典標準規(guī)定,制得的紅氧化鐵中含氧化鐵不得少于98.0%,則所選用的燒渣中鐵的質(zhì)量分數(shù)應(yīng)不低于
     
    (用含a、b的表達式表示).

    發(fā)布:2025/1/19 8:0:1組卷:114引用:4難度:0.5
  • 3.硫鐵礦燒渣是硫鐵礦生產(chǎn)硫酸過程中產(chǎn)生的工業(yè)廢渣(主要含F(xiàn)e2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等雜質(zhì)).用該燒渣制取藥用輔料--紅氧化鐵的工藝流程如下:

    (1)在“還原焙燒”中產(chǎn)生的有毒氣體可能有
     

    (2)“酸浸”時間一般不超過20min,若在空氣中酸浸時間過長,溶液中Fe2+含量將下降,其原因是
     
    (用離子方程式表示).
    (3)根據(jù)下表數(shù)據(jù):
    氫氧化物 Al(OH)3 Mg(OH)2 Fe(OH)3 Fe(OH)2
    開始沉淀的pH 3.10 8.54 2.01 7.11
    完全沉淀的pH 4.77 11.04 3.68 9.61
    在“除雜”步驟中,為除去Fe3+和Al3+,溶液的pH最大值應(yīng)小于
     
    ,常溫下,當pH=5時,溶液中c(Al3+)=
     
    mol?L-1(已知常溫下Ksp[Al(OH)3]═2.0×10-33).
    (4)“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉(zhuǎn)變?yōu)樘妓醽嗚F沉淀,則A的操作是
     

    發(fā)布:2025/1/19 8:0:1組卷:12引用:1難度:0.5
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