工業(yè)上可用紅土鎳礦(主要成分為NiO,含有少量FeO、Fe2O3)制備鎳并回收副產(chǎn)物黃銨鐵礬[(NH4)2Fe6(SO4)4(OH)12]的工藝流程如圖。
回答下列問題:
(1)基態(tài)Ni原子的價電子排布圖為 。
(2)“初步沉鐵”時,鼓入空氣的作用除了攪拌、加快反應速率之外,還有 將Fe2+氧化為Fe3+將Fe2+氧化為Fe3+。
(3)“深度沉鐵”時,溶液保持的溫度比“初步沉鐵”時溶液保持的溫度低,且H2O2的用量高于理論用量的原因是 過氧化氫受熱易分解,反應生成的Fe3+催化H2O2的分解過氧化氫受熱易分解,反應生成的Fe3+催化H2O2的分解。溶液中Fe3+轉(zhuǎn)化為黃銨鐵礬的離子方程式為 6Fe3++12NH3+4SO42-+12H2O=(NH4)2Fe6(SO4)4(OH)12↓+10NH4+6Fe3++12NH3+4SO42-+12H2O=(NH4)2Fe6(SO4)4(OH)12↓+10NH4+.檢驗“深度沉鐵”完全的實驗步驟和現(xiàn)象是 取反應液少許,滴加KSCN溶液,溶液不變紅色,說明“深度沉鐵”已經(jīng)完全取反應液少許,滴加KSCN溶液,溶液不變紅色,說明“深度沉鐵”已經(jīng)完全。
(4)已知幾種物質(zhì)開始沉淀和沉淀完全時的pH如下表所示。
物質(zhì) | Ni(OH)2 | Fe(OH)3 | 黃銨鐵礬 |
開始沉淀的pH | 7.2 | 2.7 | 1.3 |
沉淀完全的pH | 9.2 | 3.7 | 2.3 |
2.3~2.7
2.3~2.7
。(5)隔絕空氣煅燒時得到Ni2O3,則煅燒反應的化學方程式為
2NiC2O4 Ni2O3+3CO↑+CO2↑
高溫
2NiC2O4 Ni2O3+3CO↑+CO2↑
。高溫
【考點】制備實驗方案的設計.
【答案】;將Fe2+氧化為Fe3+;過氧化氫受熱易分解,反應生成的Fe3+催化H2O2的分解;6Fe3++12NH3+4SO42-+12H2O=(NH4)2Fe6(SO4)4(OH)12↓+10NH4+;取反應液少許,滴加KSCN溶液,溶液不變紅色,說明“深度沉鐵”已經(jīng)完全;2.3~2.7;2NiC2O4 Ni2O3+3CO↑+CO2↑
高溫
【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:16引用:2難度:0.5
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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(zhuǎn)變成重要的化工原料FeSO4(反應條件略)。
活化硫鐵礦還原Fe3+的主要反應為:FeS2+7Fe2(SO4)3+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
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
(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
(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發(fā)布:2024/12/22 8:0:1組卷:2引用:1難度:0.5 -
2.正丁醚制備原理為2CH3CH2CH2CH2OH
CH3CH2CH2CH2OCH2CH2CH2CH3+H2O。濃H2SO4135℃
實驗裝置圖如圖:
實驗步驟:
Ⅰ.在三頸燒瓶中,加入0.16mol正丁醇、濃硫酸和沸石,按圖連接裝置。先在分水器內(nèi)預先加水至支管處,小心開啟旋塞放出XmL。然后小火加熱保持反應物微沸,回流分水。
Ⅱ.反應結(jié)束后將反應液和25mL水在分液漏斗中混合,充分搖振靜置分層后棄去水層,粗產(chǎn)物依次用等體積5%NaOH溶液、蒸餾水和飽和CaCl2溶液洗滌,然后用1g無水氯化鈣干燥。過濾后的產(chǎn)物加入25mL蒸餾瓶中,蒸餾收集到9.1g產(chǎn)品。
請回答下列問題:
(1)儀器B的名稱為
(2)分水器使用前
A.0~1
B.1~2
C.2~3
(3)已知正丁醚難溶于水,正丁醇微溶于水,易溶于醚,分水器在本實驗中的可能作用是
A.移走生成物水,同時讓正丁醇、正丁醚回到反應瓶,提高正丁醇的轉(zhuǎn)化率
B.冷凝回流正丁醇、正丁醚和水
C.實驗過程中分水器內(nèi)會出現(xiàn)分層現(xiàn)象,當分水器全部被水充滿時,停止反應
(4)簡述步驟Ⅱ中反應液和25mL水在分液漏斗中的混合方法:
(5)本實驗粗產(chǎn)物依次用水洗滌是為了除去殘留的NaOH,用飽和CaCl2溶液洗滌是除去殘留的正丁醇,能不能省去水洗步驟而直接用飽和CaCl2溶液洗滌?
(6)最后收集到正丁醚的產(chǎn)率為發(fā)布:2024/12/24 8:0:2組卷:3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
TiBr4+CO2來制備TiBr4,裝置如圖所示。下列說法錯誤的是( )高溫發(fā)布:2024/12/22 11:0:4組卷:47引用:4難度:0.5
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