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 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 |
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(shí)驗(yàn)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(yīng)時間的關(guān)系如圖所示：結(jié)合上述實(shí)驗(yàn)結(jié)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(yīng)速率更快，F(xiàn)e3+的還原率更高
c（Fe3+）在1.60mol/L左右時，反應(yīng)速率更快，F(xiàn)e3+的還原率更高
。
（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(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)見表：（已知：濾液 B 中鈣的含量以 CaO 計(jì)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 |
CaF2、Al（OH）3
CaF2、Al（OH）3
。（5）在過程Ⅳ中，反應(yīng)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，（NH4）2CO3易分解
溫度過高，（NH4）2CO3易分解
。（6）在過程Ⅴ中，反應(yīng)的化學(xué)方程式是
4FeCO3+O2 2Fe2O3+4CO2↑
△
4FeCO3+O2 2Fe2O3+4CO2↑
。 △
【考點(diǎn)】制備實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)．
【答案】SiO2；Fe+2H+=Fe2++H2↑、Fe+2Fe3+=3Fe2+；c（Fe3+）在1.60mol/L左右時，反應(yīng)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；4FeCO3+O2 2Fe2O3+4CO2↑
△
【解答】
【點(diǎn)評】
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發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：9引用：2難度：0.5
相似題
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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(yàn)第II步中Fe3+是否完全還原，應(yīng)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(yīng)為4Li+FeS2=Fe+2Li2S，正極反應(yīng)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?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(jì)。按上述流程，第III步應(yīng)加入FeCO3kg。發(fā)布：2024/12/22 8:0:1組卷：2引用：1難度：0.5 -
2．四溴化鈦（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(diǎn)：38.3℃，沸點(diǎn)233.5℃，具有潮解性且易發(fā)生水解。實(shí)驗(yàn)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 -
3．亞硝酰氯（NOCl,熔點(diǎn)：-64.5℃沸點(diǎn)：-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(jī)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(shí)驗(yàn)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）：
（1）用圖甲中裝置制備純凈干燥的原料氣，補(bǔ)充下表中所缺少的藥品。
（2）將制得的NO和Cl2通入圖乙對應(yīng)裝置制備NOCl。裝置Ⅰ 裝置Ⅱ 燒瓶中 分液漏斗中 制備純凈Cl2 MnO2 濃鹽酸 ① 制備純凈NO Cu 稀硝酸 ②
①裝置連接順序?yàn)閍→按氣流自左向右方向，用小寫字母表示）。
②裝置Ⅳ、V除可進(jìn)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(rèn)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(diǎn)嗎？。（填“同意”或“不同意”），原因是。
④實(shí)驗(yàn)開始的時候，先通入氯氣，再通入NO，原因?yàn)?。
（3）有人認(rèn)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；
（4）裝置Ⅶ吸收尾氣時，NO發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為。
（5）有人認(rèn)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(yīng)產(chǎn)生黑色沉淀，寫出該反應(yīng)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(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：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
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