【題目】以硫鐵礦(主要成分為FeS2,還有少量CuS、SiO2等雜質(zhì))為原料制備綠礬晶體(FeSO4·7H2O)的工藝流程如下:

1)煙氣中的SO2會污染環(huán)境,可用足量氨水吸收,寫出該反應的離子方程式___。

2)檢驗濾液中金屬陽離子所用試劑及現(xiàn)象為____、____

3FeSO4溶液制備綠礬晶體過程中要保持H2SO4過量,理由___。(結(jié)合化學用語說明原因)

4)燃料細菌脫硫法是用氧化亞鐵硫桿菌(Tf)對硫鐵礦進行催化脫硫,同時得到FeSO4溶液。其過程如圖所示:

已知總反應為:FeS2+14Fe3++8H2O=2SO42-+15Fe2++16H

①將過程I離子方程式補充完整

___FeS2___Fe3+____=7Fe2+___S2O32-___,__

②過程II反應的離子方程式____

③研究發(fā)現(xiàn),用氧化亞鐵硫桿菌(Tf)脫硫,溫度過高脫硫效率降低(如圖),可能的原因是___。

5)綠礬晶體在空氣中易被氧化。取X g樣品,加水完全溶解,用酸性KMnO4標準溶液滴定,終點現(xiàn)象為___;酸性KMnO4 溶液氧化Fe2+ 的離子方程式:____;配制酸性高錳酸鉀溶液時下列操作將導致Fe2+的濃度偏大的是__。

a.定容時仰視 b.容量瓶洗滌后未干燥直接進行配制

c.定容搖勻后液面下降 d.未洗滌燒杯和玻璃棒

【答案】SO2 +2NH3·H2O=2NH4++SO32-+H2O K3[Fe(CN)6] 產(chǎn)生藍色沉淀 Fe2++2H2OFe(OH)2 +2H+,H+過量抑制Fe2+的水解 FeS2+6Fe3++3H2O=7Fe2++S2O32-+6H+ 8Fe3+ +S2O32-+5H2O=2SO42-+8Fe2++10H+ 升高溫度,蛋白質(zhì)變性,細菌失去催化能力 當?shù)稳胱詈笠坏胃咤i酸鉀標準溶液時,溶液顏色變?yōu)闇\紅色,且半分鐘不變色 MnO4-+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O ad

【解析】

以硫鐵礦(主要成分為FeS2,還有少量CuS、SiO2等雜質(zhì))為原料制備綠礬晶體(FeSO47H2O)。焙燒硫鐵礦,發(fā)生的反應有:4FeS2+11O2 2Fe2O3+8SO2、2CuS+3O2 2CuO+2SO2,煙氣中含有SO2,礦渣中含有氧化銅、氧化鐵和二氧化硅等;再酸浸礦渣,發(fā)生的反應有:Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O、CuO+2H+=Cu2++H2O,加入足量的鐵粉:Fe+Cu2+=Fe2++Cu,過濾,濾渣為Cu、Fe、SiO2,濾液為FeSO4溶液,結(jié)晶得到綠礬晶體,據(jù)此分析解答(1)~(3)(5)。

(4)燃料細菌脫硫:過程I;FeS2+6Fe3++3H2O=7Fe2++S2O32-+6H+,將Fe2+氧化為Fe3+,過程II8Fe3++S2O32-+5H2O=2SO42-+8Fe2++10H+,溫度過高,蛋白質(zhì)發(fā)生變性,將失去催化能力,據(jù)此分析解答。

(1)煙氣中的SO2會污染環(huán)境,可用足量氨水吸收,反應的離子方程式為:SO2+2NH3H2O=2NH4++SO32-+H2O,故答案為:SO2+2NH3H2O=2NH4++SO32-+H2O;

(2)濾液中金屬陽離子為Fe2+,可以用鐵氰化鉀檢驗,具體方法為:取濾液少許于試管中,滴加K3[Fe(CN)6](鐵氰化鉀)溶液,有藍色沉淀產(chǎn)生,證明濾液中含有Fe2+,故答案為:K3[Fe(CN)6](鐵氰化鉀)溶液;產(chǎn)生藍色沉淀;

(3)FeSO4溶液中存在Fe2++2H2OFe(OH)2+2H+,制備綠礬晶體過程中要保持H2SO4過量,H+過量可以抑制Fe2+的水解,故答案為:Fe2++2H2OFe(OH)2+2H+,H+過量抑制Fe2+的水解;

(4)①由圖可知,過程IFeS2Fe3+生成Fe2+S2O32-,結(jié)合電荷守恒、原子守恒可得:FeS2+6Fe3++3H2O=7Fe2++S2O32-+6H+,故答案為:FeS2+6Fe3++3H2O=7Fe2++S2O32-+6H+;

②根據(jù)流程圖,過程Ⅱ中Fe3+S2O32-反應生成SO42-和氫離子、Fe2+,反應的離子方程式為:8Fe3++S2O32-+5H2O=2SO42-+8Fe2++10H+,故答案為:8Fe3++S2O32-+5H2O=2SO42-+8Fe2++10H+;

③氧化亞鐵硫桿菌的主要成分為蛋白質(zhì),升高溫度,蛋白質(zhì)變性,細菌失去催化能力,故溫度過高脫硫效率降低,故答案為:升高溫度,蛋白質(zhì)變性,細菌失去催化能力;

(5)硫酸亞鐵與酸性KMnO4標準溶液發(fā)生氧化還原反應,反應的離子方程式為MnO4-+5Fe2++8H+=Mn2++5F3++4H2O,高錳酸鉀溶液本身有顏色,被還原后變成無色,當?shù)稳胱詈笠坏胃咤i酸鉀標準溶液時溶液變?yōu)闇\紅色,且半分鐘不變色,說明達到了滴定終點;a.配制酸性高錳酸鉀溶液,定容時仰視,導致溶液體積偏大,高錳酸鉀濃度偏低,滴定消耗的高錳酸鉀溶液的體積偏大, 將導致Fe2+的濃度偏大,故a選;b.容量瓶洗滌后未干燥直接進行配制,對配制的高錳酸鉀溶液的濃度無影響,不影響Fe2+的濃度,故b不選;c.定容搖勻后,液面下降屬于正常現(xiàn)象,對配制的高錳酸鉀溶液的濃度無影響,不影響Fe2+的濃度,故c不選;d.未洗滌燒杯和玻璃棒,導致高錳酸鉀的物質(zhì)的量偏小,高錳酸鉀濃度偏低,滴定消耗的高錳酸鉀溶液的體積偏大, 將導致Fe2+的濃度偏大,故d選;故選ad,故答案為:當?shù)稳胱詈笠坏胃咤i酸鉀標準溶液時溶液顏色變?yōu)闇\紅色,且半分鐘不變色;MnO4-+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O;ad

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】能源是現(xiàn)代社會發(fā)展的支柱之一。

(1)化學反應中的能量變化,主要表現(xiàn)為熱量的變化。

下列反應中,屬于放熱反應的是_________(填字母)。

a.Ba(OH)2·8H2ONH4Cl混合攪拌

b.高溫煅燒石灰石

c.鋁與鹽酸反應

某同學進行如圖所示實驗,測量稀鹽酸與燒堿溶液中和反應的能量變化。實驗表明,反應溫度升高;由此判斷該反應是_____________(填吸熱放熱)反應,其離子方程式是__________________________。

(2)電能是現(xiàn)代社會應用最廣泛的能源之一。如圖所示的原電池裝置中,負極是____,正極上能夠觀察到的現(xiàn)象是________,正極的電極反應式是____________。原電池工作一段時間后,若消耗鋅6.5 g,則放出氣體_______g。

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】電解原理在化學工業(yè)中有廣泛應用。下圖表示一個電解池,其中a為電解質(zhì)溶液, X、Y是兩塊電極板,通過導線與直流電源相連。請回答以下問題:

(1)X的電極名稱是____________(填寫“陽極”或“陰極”)。

(2)若X、Y都是惰性電極,a是飽和食鹽水,實驗開始時,同時在兩邊各滴入幾滴酚酞試液,一段時間后,在X極附近觀察到的現(xiàn)象是_____________________________,Y極上的電極反應式為____________

(3)若X、Y都是惰性電極,a是CuSO4溶液,電解一段時間后,陽極上產(chǎn)生氣體的體積為0.224L(標準狀況下),則陰極上析出金屬的質(zhì)量為_________g。

(4)若要用該裝置電解精煉粗銅,電解液a選用CuSO4溶液,則X電極的材料是__________,Y電極的材料是____________。

(5)若要用電鍍方法在鐵表面鍍一層金屬銀,應該選擇的方案是___________。

方案

X

Y

a溶液

A

石墨

AgNO3

B

AgNO3

C

Fe(NO3)3

D

AgNO3

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】有一種被稱為軟電池的紙質(zhì)電池,其總反應為:Zn2MnO2H2O=ZnO2MnOOH。下列說法正確的是(

A.該電池中Zn作正極

B.Zn電極上發(fā)生還原反應

C.該電池工作時電流由Zn經(jīng)導線流向MnO2

D.6.5gZn完全溶解時,流經(jīng)電路的電子個數(shù)約為1.204×l023

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】如圖中每一個方格表示有關(guān)的一種反應物或生成物,其中A、C為無色氣體。

1)寫出有關(guān)物質(zhì)的化學式X___F__。

2)寫出A→D的化學方程式___。

3)寫出實驗室制備C的化學方程式___。

4)分別取兩份50mLNaOH溶液,各向其中通入一定量的氣體A,隨后各取溶液10mL分別將其稀釋到相同體積,得到溶液甲和乙,分別向甲和乙中逐滴加入0.1mol/LHCl溶液,產(chǎn)生的A氣體體積(標準狀況下)與所加入的HCl的體積之間的關(guān)系如圖所示,試

NaOH在吸收A氣體后,乙圖所示溶液中存在的溶質(zhì)是:___,其物質(zhì)的量之比是:__。

②原NaOH溶液的物質(zhì)的量濃度是___mol/L。

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】科學家正在研究建立如圖所示的二氧化碳新循環(huán)體系以解決日益加劇的溫室效應等問題,關(guān)系圖中能反映的化學觀點或化學思想有(

①二氧化碳也是一種重要的資源;

②光能或電能可以轉(zhuǎn)化為化學能;

③燃燒時化學能可以轉(zhuǎn)化為熱能;

④無機物和有機物可以相互轉(zhuǎn)化;

⑤化學變化中元素種類是守恒的

A.①②③B.①④⑤C.①②④⑤D.①②③④⑤

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】青蒿素是烴的含氧衍生物,為無色針狀晶體,易溶于丙酮、氯仿和苯中,在甲醇、乙醇、乙醚、石油醚中可溶解,在水中幾乎不溶,熔點為156157℃,熱穩(wěn)定性差,青蒿素是高效的抗瘧藥。已知:乙醚沸點為35℃,從青蒿中提取青蒿素的方法之一是以萃取原理為基礎的,主要有乙醚浸取法和汽油浸取法、乙醚浸取法的主要工藝為:

請回答下列問題:

1對青蒿進行干燥破碎的目的是__________;

2操作需要的玻璃儀器主要有:燒杯、玻璃棒、__________,操作的名稱是__________;操作的名稱是__________;

3通常用燃燒的方法測定有機物的分子式,可在燃燒室內(nèi)將有機物樣品與純氧在電爐加熱下充分燃燒,根據(jù)產(chǎn)品的質(zhì)量確定有機物的組成。如圖所示的是用燃燒法確定青蒿素分子式的裝置。

按上述所給的測試信息。裝置的連接順序應是__________每個裝置限用一次。

該實驗裝置可能會產(chǎn)生誤差,造成測定含氧量偏低,改進方法是__________;

青蒿素樣品的質(zhì)量為28.2 g。用合理改進后的裝置進行試驗,稱得A66 gB管增重19.8 g,則測得青蒿素的最簡式是__________。

要確定該有機物的分子式,還必須知道的數(shù)據(jù)__________。

4某學生對青蒿素的性質(zhì)進行探究.將青蒿素加入含有NaOH、酚酞的水溶液中,青蒿素的溶解量較小,加熱并攪拌,青蒿素的溶解量增大,且溶液紅色變淺,與青蒿素化學性質(zhì)相似的物質(zhì)是__________填字母代號

A.乙醇 B.乙酸 C.葡萄糖 D.乙酸乙酯

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】WX、YZ為短周期元素,它們在周期表中的相對位置如圖所示,若這四種元素的原子最外層電子數(shù)之和為24,則下列說法不正確的是

A.最高價氧化物對應水化物的酸性:Z>Y

B.W的最低價氫化物與少量Z2反應,產(chǎn)物除W2外,還有一種鹽,其水溶液呈酸性

C.在元素周期表中,114(類鉛)元素與W元素不位于同一主族

D.YZ可形成YZ2、Y2Z2等分子,前者常用作橡膠硫化劑

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】運用化學反應原理研究碳、氮、硫的單質(zhì)及其化合物的反應對緩解環(huán)境污染、能源危機具有重要意義。

ICO 還原NO 的脫硝反應:2CO(g)2NO(g) 2CO2(g)N2(g) △H

1)已知:CO(g)NO2(g) CO2(g)NO(g) △H1=226 kJ·mol-1

N2(g)2O2(g) 2NO2(g) △H2=68 kJ·mol-1

N2(g)O2(g) 2NO(g) △H3=183 kJ·mol-1

脫硝反應H=__________,有利于提高NO 平衡轉(zhuǎn)化率的條件是________________(寫出兩條)。

2)汽車使用乙醇汽油并不能減少NOx的排放,這使NOx的有效消除成為環(huán)保領域的重要課題。某研究小組在實驗室以Ag-ZSM-5為催化劑,對CONO催化轉(zhuǎn)化進行研究,測得NO轉(zhuǎn)化為N2的轉(zhuǎn)化率隨溫度、CO混存量的變化情況如下圖所示,

若不使用CO,溫度超過775℃,發(fā)現(xiàn)NO的分解率降低,其可能的原因為_________________;在n(NO)/n(CO)1的條件下,應控制最佳溫度在____________左右。

CxHy()催化還原NOx也可消除氮氧化物的污染,寫出C2H6NO2發(fā)生反應的化學方程式:_________。

③NO2尾氣常用NaOH溶液吸收,生成NaNO3NaNO2。已知NO2的水解常數(shù)K=2×10-11,常溫下某NaNO2HNO2混合溶液的pH5,則混合溶液中c(NO2)c(HNO2)的比值為__________。

IIT ℃時,在剛性反應器中發(fā)生如下反應:CO(g)NO2(g) CO2(g)NO(g),化學反應速率v =k Pm(CO)Pn(NO2),k 為化學反應速率常數(shù)。研究表明,該溫度下反應物的分壓與化學反應速率的關(guān)系如下表所示:

3)若反應初始時P(CO)=P(NO2)=a kPa,反應t min時達到平衡,測得體系中P(NO)=b kPa,則此時v =___________ kPa·s-1(用含有ab的代數(shù)式表示,下同),該反應的化學平衡常數(shù)Kp=_____Kp是以分壓表示的平衡常數(shù))。

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