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【題目】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):

已知:生成氫氧化物的pH

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__________。

(2)在過程中可觀察到產生少量氣泡,溶液顏色慢慢變淺。能解釋該實驗現(xiàn)象的離子方程式有__________。反應后,可以用__________溶液檢驗說明Fe3+是否已經完全反應。

(3)在過程中,課題組對濾液A稀釋不同倍數后,加入等質量的過量鐵粉,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+)1.60mol/L左右的理由是______。

(4)在過程中,課題組在相同條件下,先選用了不同沉鈣劑進行實驗,實驗數據見下表:

(已知:濾液B中鈣的含量以CaO計為290—310mg/L)

沉鈣劑

Na2SO3

H2C2O4

(NH4)2CO3

Na2CO3

NH4F

用量/g

2

2

2

5

2

剩余CaO/mg/L)

290

297

290

190

42

根據實驗結果,選擇適宜的沉鈣劑,得到濾渣C的主要成分有__________。

(5)在過程中,反應溫度需要控制在35℃以下,不宜過高,其可能的原因是__________。

(6)在過程中,反應的化學方程式是__________。

【答案】 SiO2 Fe+2H+=Fe2++H2↑ Fe+2Fe3+=3Fe2+ KSCN c(Fe3+)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,(NH4)2CO3易分解其他合理答案 4FeCO3+O22Fe2O3+4CO2

【解析】硫鐵礦燒渣(Fe2O3、Fe3O4、Al2O3、CaO、SiO2)50%的硫酸溶解后,只有SiO2不溶,濾渣ASiO2,濾液A中含有硫酸鐵、硫酸亞鐵、硫酸鋁和硫酸鈣,濾液A中加入鐵粉將鐵離子還原生成亞鐵離子,過濾后,濾渣B主要含有過量的鐵,濾液B中加入氨水,調節(jié)pH=6和沉鈣劑,除去鋁離子和鈣離子,濾液C中加入(NH4)2CO3得到碳酸亞鐵,在空氣中灼燒得到氧化鐵。

(1)根據上述分析,濾渣A的主要成分為SiO2,故答案為:SiO2;

(2)過程Ⅱ中加入鐵粉,鐵與過量的硫酸反應生成氫氣,鐵將鐵離子還原,溶液顏色慢慢變淺,涉及的離子方程式有Fe+2H+=Fe2++H2↑ Fe+2Fe3+=3Fe2+反應后,可以用KSCN溶液檢驗說明Fe3+是否已經完全反應,故答案為:Fe+2H+=Fe2++H2↑、Fe+2Fe3+=3Fe2+;KSCN;

(3)根據圖像,c(Fe3+)1.60mol/L左右時,反應速率更快,Fe3+的還原率更高,因此選擇稀釋后c(Fe3+)1.60mol/L左右,故答案為:c(Fe3+)1.60mol/L左右時,反應速率更快,Fe3+的還原率更高;

(4)根據表格數據可知,選擇NH4F作沉鈣劑,濾液B中鈣的含量最低,因此濾渣C的主要成分有氫氧化鋁和CaF2,故答案為: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,因為溫度過高,(NH4)2CO3易分解,故答案為:溫度過高,(NH4)2CO3易分解;

(6)在過程Ⅴ中,碳酸亞鐵被空氣中的氧氣氧化,反應的化學方程式為4FeCO3+O22Fe2O3+4CO2,故答案為:4FeCO3+O22Fe2O3+4CO2↑。

練習冊系列答案
相關習題

科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】(Ni)是一種重要的金屬,在材料科學等領域有廣泛應用。

1Ni在元素周期表中的位置是_____,其價電子層中有_______個未成對電子。

2鎳易形成配合物,如:Ni(CO)4、[Ni(NH3)6]2+等。

Ni(CO)4熔點為-19.3℃,沸點43℃,則其熔、沸點較低的原因是_____________

②其分子中σ鍵與π鍵數目之比為_____________________。

③寫出一種與配體CO互為等電子體的陰離子符號_____________________。

[Ni(NH3)6]2+中配體NH3N原子的雜化類型為_______________,若[Ni(NH3)6]2+為正八面體構型,則[Ni(CO)2(NH3)4]2+的結構有________________種。

3金屬Ni與富勒烯(C60)可制備一種低溫超導材料,晶胞如圖所示, Ni 原子位于晶胞的棱上與內部,該超導材料的化學式為____。

4NiO的晶體結構與氯化鈉的晶體結構相同。將NiO晶體在氧氣中加熱,部分Ni2+被氧化為Ni3+,晶體結構產生鎳離子缺位的缺陷,其組成為Ni0.97O,但晶體仍保持電中性,則晶體中Ni2+Ni3+離子的數目之比為______;若阿伏加德羅常數的值為NA,晶體密度為d g·cm-3,則該晶胞中最近的O2-之間的距離為_______________pm。

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【題目】汽車尾氣凈化的主要反應原理為2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g)。將1.0 mol NO、0.8 mol CO充入2 L恒容密閉容器分別在T1T2下測得n(CO2)隨時間(t)的變化曲線如下圖所示。下列說法正確的是

A. 該反應是吸熱反應

B. T1時,K=0.9

C. T2時,0~2s內的平均反應速率v(N2)=0.075 mol/(L·s)

D. T1,向平衡體系中加入1 mol NO,再次平衡時NO轉化率大于40%

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【題目】電離平衡常數是衡量弱電解質電離程度強弱的量.已知如表數據.

化學式

電離平衡常數(25℃)

HCN

K=4.9×10﹣10

CH3COOH

K=1.8×10﹣5

H2CO3

K1=4.3×10﹣7、K2=5.6×10﹣11


(1)25℃時,有等濃度的NaCN溶液、Na2CO3溶液、CH3COONa溶液,三種溶液的pH由大到小的順序為
(2)25℃時,pH=3的CH3COOH溶液和pH=11的NaOH溶液混合,若所得溶液顯酸性,則c(Na+c(CH3COO)(填“>”、“<”或“=”).
(3)NaCN溶液中通入少量CO2 , 所發(fā)生反應的化學方程式為
(4)25℃時,pH=8的CH3COONa溶液中,c(Na+)﹣c(CH3COO)=

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【題目】下列物質的分類正確的是(

堿性氧化物

酸性氧化物

A

Na2CO3

H2SO4

BaCO3

MgO

CO2

B

NaOH

HCl

NaCl

Na2O

CO

C

NaOH

CH3COOH

CaCl2

CO

SO2

D

KOH

HNO3

CaCO3

CaO

SO3


A.A
B.B
C.C
D.D

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【題目】工業(yè)上制備純硅反應的熱化學方程式如下:SiCl4(g)+2H2(g)Si(s)+4HCl(g)△H=+QkJ/mol(Q>0)某溫度、壓強下,將一定量反應物通入密閉容器進行上述反應,下列敘述正確的是( 。
A.反應過程中,若增大壓強能提高SiCl4的轉化率
B.若反應開始時SiCl4為1 mol,則達平衡時,吸收熱量為Q kJ
C.反應至4 min時,若HCl濃度為0.12 mol/L,則H2的反應速率為0.03 mol/(Lmin)
D.反應吸收0.025Q kJ熱量時,生成的HCl通入100 mL 1 mol/L的NaOH溶液中恰好完全反應

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【題目】25℃時,將1.0Lw mol·L-lCH3COOH溶液與0.1molNaOH固體混合,充分反應。然后向混合液中加入CH3COOHCH3COONa固體忽略體積和溫度變化,引起溶液pH的變化如圖所示。下列敘述正確的是

A. a、b、c對應的混合液中,水的電離程度由大到小的順序是c>a>b

B. b點混合液中c(Na+)>c(CH3COO-)

C. 加入CH3COOH過程中,增大

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【題目】全釩液流電池是一種新型的綠色環(huán)保儲能電池,其電池總反應為:V3++VO2++H2O VO2++2H++V2+ . 下列說法正確的是( 。
A.放電時正極反應為:VO2++2H++e=VO2++H2O
B.放電時每轉移2mol電子時,消耗1mol氧化劑
C.充電過程中電子由陽極經導線移向陰極,再由陰極經電解質溶液移向陽極
D.放電過程中,H+由正極移向負極

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【題目】25℃時,下列有關溶液中粒子的物質的量濃度關系正確的是(  )
A.0.1mol/LCH3COONa與0.1mol/LHCl溶液等體積混合:c(Na+)=c(Cl)>c(OH)>cCH3COO
B.0.1mol/LNH4Cl與0.1mol/L氨水等體積混合(pH>7):c(NH3H2O)>c(NH4+)>c(Cl)>c(OH
C.0.1mol/LNa2CO3與0.1mol/L NaHCO3溶液等體積混合: c(Na+)=c(CO32)+c(HCO3)+c(H2CO3
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