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(SO4)3+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++3H2OFe2O3+6H+=2Fe3++3H2O
(2)檢驗第II步中Fe3+是否完全還原,應選擇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/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FeCO30.0118ab-0.646c0.0118ab-0.646ckg。
【考點】物質分離和提純的方法和基本操作綜合應用.
【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】
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發布: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
(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( )
A.金屬鋰可保存在煤油中 B.使用復合助劑有利于碳酸鋰的分解 C.“粉碎”是為了增加接觸面積,加快反應速率 D.真空熱還原發生的主要化學反應為2Al+3Li2O 6Li+Al2O3高溫發布: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:
(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
(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