以黄铁矿为原料制硫酸产生的硫酸渣中含Fe2O3、SiO2、Al2O3、MgO等。实验室模拟工业以硫酸渣制备铁红(Fe2O3),过程如下:(1)硫酸渣的成分中属于
题型:不详难度:来源:
以黄铁矿为原料制硫酸产生的硫酸渣中含Fe2O3、SiO2、Al2O3、MgO等。实验室模拟工业以硫酸渣制备铁红(Fe2O3),过程如下:
(1)硫酸渣的成分中属于两性氧化物的是 ,写出酸溶过程Fe2O3与稀硫酸反应的离子反应方程式 ; (2)生产过程中,为了确保铁红的纯度,氧化过程需要调节溶液的pH的范围是 (部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表)
沉淀物
| Fe(OH)3
| Al(OH)3
| Fe(OH)2
| Mg(OH)2
| 开始沉淀
| 2.7
| 3.8
| 7.5
| 9.4
| 完全沉淀
| 3.2
| 5.2
| 9.7
| 12.4
| (3)滤渣A的主要成分为 ,滤液B可以回收的物质有____________; (4)简述洗涤过程的实验操作 ; (5)已知硫酸渣质量为w kg,假设铁红制备过程中,铁元素损耗25%,最终得到铁红的质量为m kg,则原来硫酸渣中铁元素质量分数为 (用最简分数表达式表示)。 |
答案
(1)Al2O3 Fe2O3 + 6H+ ==2Fe3+ + 3H2O (2)3.2—3.8 (3)SiO2 Na2SO4 Al2(SO4)3 MgSO4 (4)沿玻璃棒向漏斗(过滤器)的沉淀加蒸馏水至淹没沉淀,静置使液体自然流出,重复操作数次(3次)至沉淀洗涤干净。 (5)14m/15w |
解析
(1)Al2O3为两性氧化物,硫酸渣的成分中属于两性氧化物的是Al2O3;Fe2O3与硫酸反应生成Fe2(SO4)3和H2O,离子方程式是Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O; (2)由题所给的数据可以看出,要使Fe3+完全沉淀而其它离子不能沉淀,其pH范围是3.2-3.8; (3)硫酸渣中SiO2不与硫酸反应,所以滤渣A的主要成分是SiO2;加入NaOH调节pH后,Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀,其它离子仍为硫酸盐,所以滤液B可以回收的物质有:Na2SO4、Al2(SO4)3、MgSO4。 (4)利用蒸馏水洗涤的方法是,沿玻璃棒向漏斗(过滤器)的沉淀加蒸馏水至淹没沉淀,静置使液体自然流出,重复操作数次(3次)至沉淀洗涤干净。 (5)m kg铁红含铁元素的质量为112m/160,所以硫酸渣中铁元素质量分数为 14m/15w。 |
举一反三
下列实验操作中,仪器一定需要插入液面以下的是 ①制备Fe(OH)2时将NaOH溶液滴入FeSO4溶液中所用的胶头滴管 ②制备氢气的简易装置中的长颈漏斗 ③分馏石油时控制温度的温度计 ④用乙醇制备乙烯时所用的温度计 ⑤向BaCl2溶液中滴加稀硫酸所用的胶头滴管 |
工业上由黄铜矿(主要成分CuFeS2)冶炼铜的主要流程如下:
(1)气体A中的大气污染物可选用下列试剂中的_______ a.浓H2SO4 b.稀HNO3 c.NaOH溶液 d.氨水 (2)用稀H2SO4浸泡熔渣B,取少量所得溶液,滴加KSCN溶液后呈红色,说明溶液中存在 (填离子符号),检验溶液中还存在Fe2+的方法是 (注明试剂、现象)。 (3)由泡铜冶炼粗铜的化学反应方程式为 。 (4)以CuSO4溶液为电解质溶液进行粗铜(含Al、Zn、Ag、Pt、Au等杂质)的电解精炼,下列说法正确的是 。 a.电能全部转化为化学能 b.粗铜接电源正极,发生氧化反应 c.溶液中Cu2+向阳极移动 d.利用阳极泥可回收Ag、Pt、Au等金属 (5)利用反应2Cu+O2+2H2SO4=2CuSO4+2H2O可制备CuSO4,若将该反应设计为原电池,其正极电极反应式为 。 |
王老师在用酒精喷灯做“铁与水蒸气反应”后,该校高一化学研究性小组同学对得到的黑色固体物质进行了如下实验:
(1)甲同学认为:该黑色固体为四氧化三铁。请写出黑色固体溶于稀盐酸的化学方程式____________; (2)乙同学提出:根据上述实验现象甲同学的观点不可靠,理由是__________; (3)深红色溶液C放置一段时间后,发现红色褪去。关于溶液褪色的原因,同学们纷纷猜想: 假设一:氯水有强氧化性,将溶液中的SCN—氧化; 假设二:空气中有还原性物质,将 ; 假设三:氯水有极强的氧化性,将 ; 基于假设一,为验证合理与否,可选用试剂:浓硫酸、1.0mol·L-1HNO3、1.0mol·L-1盐酸、1.0mol·L-1NaOH、0.lmol·L-1FeC13、0.lmol·L-1 CuSO4、20%KSCN、蒸馏水。
实验操作
| 预期现象
| 结论
| 取少量褪色后的溶液,
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| 说明假设一是合理的
| (4)乙同学用酒精灯加热做铁与水蒸气反应的实验,也得到了黑色固体,它不能被磁铁吸引,当加入盐酸溶解该固体时,溶液呈浅绿色,再滴加KSCN溶液不变色。由此她认为生成该固体的化学方程式为 。 |
下列有关说法正确的是A.陶瓷的主要成分是碳酸钙 | B.用铁容器存放浓盐酸 | C.工业上利用氨气制硝酸属于人工固氮 | D.硅是制造半导体的常用材料 |
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下列叙述I和II均正确并且有因果关系的是
选项
| 陈述I
| 陈述II
| A
| NH4Cl为强酸弱碱盐
| 用加热法除去NaCl中的NH4Cl
| B
| Fe3+具有氧化性
| 用KSCN溶液可以鉴别Fe3+
| C
| 溶解度:CaCO3<Ca(HCO3)2
| 溶解度:Na2CO3<NaHCO3
| D
| SiO2可与HF反应
| 氢氟酸不能保存在玻璃瓶中
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