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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)制備硫酸鐵的流程如圖:

          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,對應的物質的量為
          4
          .
          66
          233
          mol=0.02mol,則溶液中硫酸根離子的物質的量為0.02mol,根據:5Fe2++
          M
          n
          O
          -
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          +8H+═5Fe3++Mn2++4H2O,亞鐵離子的物質的量=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,對應的物質的量為
          4
          .
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          mol=0.02mol,則溶液中硫酸根離子的物質的量為0.02mol,根據:5Fe2++
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          +8H+═5Fe3++Mn2++4H2O,亞鐵離子的物質的量=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,對應的物質的量為
          4
          .
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          mol=0.02mol,則溶液中硫酸根離子的物質的量為0.02mol,根據:5Fe2++
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          +8H+═5Fe3++Mn2++4H2O,亞鐵離子的物質的量=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網所有,未經書面同意,不得復制發布。
          發布:2024/6/27 10:35:59組卷:20引用:2難度:0.5
          相似題
          • 1.硫鐵礦燒渣是硫鐵礦生產硫酸過程中產生的工業廢渣(主要含Fe2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等雜質).用該燒渣制取藥用輔料--紅氧化鐵的工藝流程如圖:

            (1)在“還原焙燒”中產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
             
            (用離子方程式表示).
            (3)根據下表數據:
            氫氧化物 Al(OH)3 Mg(OH)2 Fe(OH)3 Fe(OH)2
            開始沉淀的pH 3.10 8.54 2.01 7.11
            完全沉淀的pH 4.77 11.04 3.68 9.61
            在“除雜”步驟中,為除去Fe3+和Al3+,溶液的pH最大值應小于
             
            ,檢驗Fe3+已經除盡的試劑是
             
            ;當pH=5時,溶液中c(Al3+)=
             
            mol?L-1(已知常溫下Ksp[Al(OH)3]=2.0×10-33).
            (4)“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉變為碳酸亞鐵沉淀,則A的操作是
             

            (5)a g燒渣經過上述工藝可得紅氧化鐵b g.藥典標準規定,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量分數應不低于
             
            (用含a、b的表達式表示).

            發布:2025/1/19 8:0:1組卷:114引用:4難度:0.5
          • 2.硫鐵礦燒渣是硫鐵礦生產硫酸過程中產生的工業廢渣(主要含Fe2O3及少量SiO2、Al2O3等雜質).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
             
            (用離子方程式表示).
            (3)根據下表數據:
            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
            在“除雜”步驟中,為除去Fe3+和Al3+,溶液的pH最大值應小于
             
            ,檢驗
            Fe3+已經除盡的試劑是
             

            (4)“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉變為碳酸亞鐵沉淀,則操作B是
             

            (5)煅燒A的反應方程式是
             

            (6)a g燒渣經過上述工藝可得紅氧化鐵b g.藥典標準規定,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量分數應不低于
             
            (用含a、b的表達式表示).

            發布:2025/1/19 8:0:1組卷:5引用:1難度:0.5
          • 3.硫鐵礦燒渣是硫鐵礦生產硫酸過程中產生的工業廢渣(主要含Fe2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等雜質).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
             
            (用離子方程式表示).
            (3)根據下表數據:
            氫氧化物 Al(OH)3 Mg(OH)2 Fe(OH)3 Fe(OH)2
            開始沉淀的pH 3.10 8.54 2.01 7.11
            完全沉淀的pH 4.77 11.04 3.68 9.61
            在“除雜”步驟中,為除去Fe3+和Al3+,溶液的pH最大值應小于
             
            ,常溫下,當pH=5時,溶液中c(Al3+)=
             
            mol?L-1(已知常溫下Ksp[Al(OH)3]═2.0×10-33).
            (4)“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉變為碳酸亞鐵沉淀,則A的操作是
             

            發布:2025/1/19 8:0:1組卷:12引用:1難度:0.5
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