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存在)轉(zhuǎn)變成重要的工業(yè)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,不考慮其他反應(yīng),請回答下列問題:
(1)第1步H2SO4與Fe2O3反應(yīng)的離子方程式是Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2OFe2O3+6H+=2Fe3++3H2O
(2)檢驗第II步中Fe3+是否完全還原,應(yīng)選擇BCBC(填字母編號)。
A.KMnO4溶液 B.淀粉--KI溶液 C.KSCN溶液
(3)第III步加FeCO3調(diào)溶液pH到5.8左右,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)除盡。通入空氣引起溶液pH降低的原因是氧氣可以將Fe2+氧化為Fe3+離子,F(xiàn)e3+離子水解生成H+氧氣可以將Fe2+氧化為Fe3+離子,F(xiàn)e3+離子水解生成H+
(4)FeSO4在一定條件下可制得FeS2(二硫化亞鐵)納米材料,該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FeS2+4e-=Fe+2S2-FeS2+4e-=Fe+2S2-。
(5)FeSO4可轉(zhuǎn)化為FeCO3,F(xiàn)eCO3在空氣中加熱反應(yīng)可制得鐵系氧化物材料。已知25℃,101kPa時:
4Fe(s)+3O2(g)=2Fe2O3(s)△=-1648kJ/mol
C(s)+O2(g)=CO2(g)△=-392kJ/mol
2Fe(s)+2C(s)+3O2(g)=2FeCO3(s)△=-1480kJ/mol
FeCO3在空氣中加熱反應(yīng)生成Fe2O3的熱化學(xué)方程式是4FeCO3(s)+O2(g)=2Fe2O3(s)+4CO2(g)△H=-260kJ/mol4FeCO3(s)+O2(g)=2Fe2O3(s)+4CO2(g)△H=-260kJ/mol
(6)假如燒渣中的鐵全部視為Fe2O3,其含量為p。將b kg質(zhì)量分數(shù)為c的硫酸加入到a kg燒渣中浸取,鐵的浸取率為q,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(yīng)加入FeCO30.0118ab-0.646c0.0118ab-0.646ckg。
【答案】Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O;BC;氧氣可以將Fe2+氧化為Fe3+離子,F(xiàn)e3+離子水解生成H+;FeS2+4e-=Fe+2S2-;4FeCO3(s)+O2(g)=2Fe2O3(s)+4CO2(g)△H=-260kJ/mol;0.0118ab-0.646c
【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:5引用:1難度:0.5
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1.硫鐵礦燒渣是硫鐵礦生產(chǎn)硫酸過程中產(chǎn)生的工業(yè)廢渣(主要含F(xiàn)e2O3及少量SiO2、Al2O3等雜質(zhì))。用該燒渣制取藥用輔料-紅氧化鐵的工藝流程如下:
(1)在“還原焙燒”中產(chǎn)生的有毒氣體可能有
(2)“酸浸”時間一般不超過20min,若在空氣中酸浸時間過長,溶液中Fe2+含量將下降,其原因是
(3)“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉(zhuǎn)變?yōu)樘妓醽嗚F沉淀,則操作B是
(4)煅燒A的反應(yīng)方程式是
(5)ag燒渣經(jīng)過上述工藝可得紅氧化鐵bg。藥典標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,制得的紅氧化鐵中含氧化鐵不得少于98.0%,則所選用的燒渣中鐵的質(zhì)量分數(shù)應(yīng)不低于發(fā)布:2025/1/19 8:0:1組卷:30引用:1難度:0.5 -
2.我國青藏高原的鹽湖中蘊藏著豐富的鋰資源,已探明的儲量約三千萬噸,碳酸鋰制備高純金屬鋰的一種工藝流程如圖。下列有關(guān)說法錯誤的是( ?。?br />
發(fā)布:2025/1/6 7:30:5組卷:27引用:2難度:0.9 -
3.查閱資料:CaO、MgO在高溫下與C難反應(yīng),但能與SiO2反應(yīng).硫鐵礦燒渣是一種工業(yè)廢渣(含F(xiàn)e2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等雜質(zhì)),該燒渣可用于制取氧化鐵,具體化工生產(chǎn)工藝流程如下:
(1)焙燒時產(chǎn)生的主要有害氣體是
(2)若在空氣中“酸浸”時間過長,溶液中Fe2+含量將下降,其原因是:
(3)根據(jù)下表數(shù)據(jù):氫氧化物 Al(OH)3 Fe(OH)3 Fe(OH)2 開始沉淀的pH 3.10 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 3.68 9.61
(4)“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉(zhuǎn)變?yōu)樘妓醽嗚F沉淀,則A的操作是發(fā)布:2025/1/19 8:0:1組卷:12引用:1難度:0.1
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