(14分) 复印机使用的墨粉主要成分是Fe3O4,下图是氧化沉淀法生产Fe3O4的工艺:已知:①工业绿矾中FeSO4的含量为52.5%,其中的杂质不参与反应;②
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(14分) 复印机使用的墨粉主要成分是Fe3O4,下图是氧化沉淀法生产Fe3O4的工艺:
已知:①工业绿矾中FeSO4的含量为52.5%,其中的杂质不参与反应; ② Fe(OH)2+2Fe(OH)3=Fe3O4·4H2O ③ 12.16﹡1000﹡52.5%=6384,6384/152=42请回答下列问题: (1)铁的常见氧化物有 ; (2)Fe3O4与稀硝酸反应的离子方程式是 ,检验反应后的溶液中含Fe3+的方法 ; (3)在工艺流程中,通入适量空气“氧化”时的化学方程式是: ; (4)生产中可获得的副产品是 ,提取该副产品的操作顺序是 (填写序号) a.过滤 b.加热浓缩 c.冷却 d.结晶 e.洗涤 (5)在生产过程中,若工业绿矾的投料速率是12.16 kg/h,为使产品较纯,鼓入空气的速率应为 L/h(假设反应在标准状态下进行,空气中O2占20%)。 |
答案
(1)FeO、Fe2O3、Fe3O4 (3分) (2)3Fe3O4 + 28H++NO3-=9Fe3++NO↑+14H2O (2分) 取待测液少许于试管中,加入适量的KSCN溶液,若溶液显血红色,则证明含Fe3+ (2分) (3)4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3 (2分) (4)Na2SO4·10H2O(或芒硝,写Na2SO4也可) (1分) bcdae (2分) (5)784 (2分) |
解析
(1)铁的主要化合价是+2价和+3价,所以常见氧化物是FeO、Fe2O3、Fe3O4。 (2)硝酸具有强氧化性,Fe3O4中含有亚铁离子,所以二者发生氧化还原反应,生成硝酸铁和NO及水。检验铁离子一般用KSCN溶液,现象是溶液显血红色。 (3)氢氧化亚铁具有还原性,极易被氧化生成氢氧化铁。 (4)根据转化示意图和原子守恒可判断,副产物是硫酸钠。要使溶液中的硫酸钠析出,需要加热浓缩,然后利用溶解度随温度的变化通过冷却结晶,即得到硫酸钠晶体,过滤洗涤即可。 (5)要使产品较纯,则氧气和氢氧化亚铁要恰好反应。根据题意可知,每小时通过的硫酸亚铁是42mol。根据Fe(OH)2+2Fe(OH)3=Fe3O4·4H2O可知,氢氧化亚铁和氢氧化铁的物质的量之比是1︰2的,所以需要氧化氢氧化亚铁是28mol,则消耗氧气是。所以通过的空气是7mol×5×22.4L/mol=784L。 |
举一反三
发现氦、铷、铯等元素的科学方法是( )A.原子光谱 | B.密度分析 | C.化学反应分析 | D.X射线衍射实验 |
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下列说法中,不正确的是( )A.阿伦尼乌斯发现的质量守恒定律、拉瓦锡创立的电离学说、波尔提出的氢原子模型都对化学学科的发展作出了重要的贡献。 | B.山西王家岭煤矿2010年3·28透水事故被困工人,在井下靠吃木屑、树皮,喝凉水维持生命。木屑、树皮的化学成分主要是纤维素 | C.同位素示踪法是研究化学反应历程的手段之一 | D.绿色荧光蛋白质(GFP)是高分子化合物,其水溶液有丁达尔效应 |
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下列反应属于人工固氮的是( )A.N2和O2在雷电的作用下生成NO | B.NO和O2反应生成NO2 | C.N2和H2反应生成NH3 | D.NO2和H2O反应生成HNO3和NO |
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形形色色的物质是怎样构成的?它们为什么会有各种各样的性质?我们通过( )的学习就可以找到答案 |
学习化学不限于书本和实验室,成功的关键在于如何激发自己对于自然现象的兴趣,学习并逐步掌握( )的方法和养成良好科学习惯 |
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