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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:
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已知:SiO2既不與酸反應,也不與水反應。
(1)請寫出“浸出”過程中Al2O3與H2SO4反應的離子方程式:
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
加快反應速率,同時使反應物接觸更加充分,提高浸出率
加快反應速率,同時使反應物接觸更加充分,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,廣泛應用于醫(yī)藥冶金等領域,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:5Fe2++
M
n
O
-
4
+8H+═5Fe3++Mn2++4H2O,當兩者恰好完全反應時,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+;加快反應速率,同時使反應物接觸更加充分,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:本試題解析著作權屬菁優(yōu)網(wǎng)所有,未經(jīng)書面同意,不得復制發(fā)布。
發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:17引用:2難度:0.5
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    菁優(yōu)網(wǎng)
    活化硫鐵礦還原Fe3+的主要反應為:FeS2+7Fe2(SO43+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
     
    (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為4Li+FeS2=Fe+2Li2S,正極反應式是
     
    。
    (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
     
    kg。

    發(fā)布:2024/12/22 8:0:1組卷:2引用:1難度:0.5
  • 菁優(yōu)網(wǎng)2.正丁醚制備原理為2CH3CH2CH2CH2OH
    H
    2
    S
    O
    4
    135
    CH3CH2CH2CH2OCH2CH2CH2CH3+H2O。
    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
     
    (填“需要”或“不需要”)檢漏,步驟Ⅰ中的X的范圍為
     
    (填序號)。
    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
     
    (填序號)。
    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?
     
    (填“能”或“不能”),理由是
     

    (6)最后收集到正丁醚的產(chǎn)率為
     
    %(保留兩位小數(shù))。

    發(fā)布:2024/12/24 8:0:2組卷:3引用:1難度:0.5
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    高溫
    TiBr4+CO2來制備TiBr4,裝置如圖所示。下列說法錯誤的是( ?。?br />菁優(yōu)網(wǎng)

    發(fā)布:2024/12/22 11:0:4組卷:47引用:4難度:0.5
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