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          為了保護環境,充分利用資源,某研究小組通過如下簡化流程,將工業制硫酸的硫鐵礦燒渣(鐵主要以Fe2O3存在)轉變成重要的工業原料FeSO4(反應條件略)。

          活化硫鐵礦還原Fe3+的主要反應為:FeS2+7Fe2(SO43+8H2O=15FeSO4+8H2SO4,不考慮其他反應,請回答下列問題:
          (1)第1步H2SO4與Fe2O3反應的離子方程式是
          Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O
          Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O

          (2)檢驗第II步中Fe3+是否完全還原,應選擇
          BC
          BC
          (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,Fe3+離子水解生成H+
          氧氣可以將Fe2+氧化為Fe3+離子,Fe3+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為4Li+FeS2=Fe+2Li2S,正極反應式是
          FeS2+4e-=Fe+2S2-
          FeS2+4e-=Fe+2S2-

          (5)FeSO4可轉化為FeCO3,FeCO3在空氣中加熱反應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在空氣中加熱反應生成Fe2O3的熱化學方程式是
          4FeCO3(s)+O2(g)=2Fe2O3(s)+4CO2(g)△H=-260kJ/mol
          4FeCO3(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質量分數為c的硫酸加入到a kg燒渣中浸取,鐵的浸取率為q,其他雜質浸出消耗掉的硫酸以及調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
          0.0118ab-0.646c
          0.0118ab-0.646c
          kg。

          【答案】Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O;BC;氧氣可以將Fe2+氧化為Fe3+離子,Fe3+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】
          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:5引用:1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)“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
             

            (4)煅燒A的反應方程式是
             

            (5)ag燒渣經過上述工藝可得紅氧化鐵bg。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: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。下列有關說法錯誤的是(  )

            發布:2025/1/6 7:30:5組卷:28引用:2難度:0.9
          • 3.查閱資料:CaO、MgO在高溫下與C難反應,但能與SiO2反應.硫鐵礦燒渣是一種工業廢渣(含Fe2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等雜質),該燒渣可用于制取氧化鐵,具體化工生產工藝流程如下:

            (1)焙燒時產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:
             
            (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
             
            (除KSCN外).
            (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:0.1
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